BRD4通过抑制细胞的铁死亡而增加难治性三阴性乳腺癌耐药性

摘要：三阴性乳腺癌(TNBC)是一种侵袭性乳腺癌亚型，预后差，缺乏有效的靶向治疗，化疗是主要的治疗方式。然而，对紫杉醇和阿霉素等药物的化疗耐药性的发展严重阻碍了治疗效果。本研究旨在阐明BRD4在TNBC化疗耐药中的作用及分子机制，为新的治疗策略提供理论依据。我们构建了紫杉醇和阿霉素耐药的MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞系，并通过JQ1和BRD4沉默研究了BRD4抑制的效果。我们的研究结果表明，JQ1干预和BRD4沉默显著降低了耐药细胞系的活力，增加了细胞凋亡和铁凋亡。基因表达分析和KEGG富集揭示了BRD4在化疗耐药中的关键代谢和信号通路。在体内，JQ1治疗可显著抑制耐药TNBC裸鼠模型的肿瘤生长，联合治疗效果更佳。免疫组化(IHC)进一步证实，JQ1和BRD4沉默显著改变了肿瘤组织中铁中毒相关基因的表达。这些发现强调了BRD4在TNBC化疗耐药中的关键作用，并强调了BRD4作为治疗靶点的潜力。未来的研究应侧重于临床验证和探索克服TNBC化疗耐药的联合治疗，最终提高患者的生存率和生活质量。

引言

三阴性乳腺癌(TNBC)是一种高度侵袭性的乳腺癌亚型，其特征是缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达。由于缺乏特异性的分子靶点，使得TNBC的治疗尤其具有挑战性，化疗仍然是主要的治疗选择。然而，化疗药物如紫杉醇和阿霉素的疗效明显受到TNBC细胞耐药发展的阻碍。这种耐药性不仅降低了治疗效果，而且还导致了与TNBC相关的不良预后。因此，了解TNBC化疗耐药的分子机制对于开发旨在提高患者生存率和生活质量的新治疗策略至关重要。

化疗耐药是癌症治疗的主要障碍，可导致治疗失败和疾病复发。尽管进行了广泛的研究，但TNBC中驱动化疗耐药的确切分子机制仍未完全了解。先前的研究已经确定了与耐药有关的各种分子和信号通路，但特异性表观遗传调控因子，如含溴域蛋白4 (BRD4)，在TNBC化学耐药中的作用尚未完全阐明。BRD4是溴域和外端(BET)蛋白家族的一员，已知通过与乙酰化组蛋白的相互作用在调节基因表达中起关键作用。新出现的证据表明，BRD4参与了几种癌症的进展和化疗耐药，使其成为潜在的治疗靶点。然而，其在TNBC化疗耐药中的具体功能和机制有待进一步研究。

目前的研究旨在通过探索BRD4在TNBC化学耐药中的作用并阐明潜在的分子机制来解决这一空白。通过关注BRD4，我们寻求为开发可能克服TNBC化疗耐药的新治疗策略提供理论基础。鉴于迫切需要有效的TNBC治疗，这项研究尤为重要，TNBC是一种影响年轻女性的亚型，与其他乳腺癌亚型相比，其转移和复发的风险更高。

为了实现我们的研究目标，我们采用了一种综合的方法，结合了体外和体内实验模型。具体来说，我们研究了使用小分子抑制剂JQ1和BRD4基因沉默对化疗耐药TNBC细胞系的抑制作用。我们的研究采用了多种实验技术，包括化学耐药细胞系的构建、基因沉默、药物干预、差异基因表达分析、KEGG通路富集分析、细胞活力分析、细胞凋亡和铁凋亡检测以及动物模型实验。这些方法使我们能够系统地检查BRD4在细胞和组织水平上的作用，从而全面了解其在TNBC化疗耐药中的作用。

我们的方法的优势在于它能够全面研究BRD4在化疗耐药中的多方面作用。通过将细胞和动物模型与先进的生物信息学分析相结合，我们能够揭示BRD4调节的复杂相互作用和途径，这些相互作用和途径有助于化学耐药。这种综合方法不仅增强了我们研究结果的稳健性，而且有助于确定TNBC的潜在治疗靶点和生物标志物。

本研究的主要目的是验证BRD4在TNBC化疗耐药中的作用，并阐明其作用的分子机制。通过评估BRD4抑制和沉默对化疗耐药TNBC细胞系和动物模型的影响，我们旨在确定与BRD4介导的化疗耐药相关的关键代谢和信号通路。我们的研究结果有望为开发针对BRD4及其相关途径的新治疗策略提供有价值的见解，最终有助于改善TNBC患者的治疗结果。

总之，本研究通过关注BRD4的作用，解决了我们对TNBC化疗耐药的理解中的一个关键空白。通过结合体外和体内实验和先进的生物信息学分析，我们旨在阐明brd4介导的化学耐药的分子机制，并确定潜在的治疗靶点。从这项研究中获得的见解有可能为新的治疗策略的发展提供信息，这些策略可以显著改善TNBC患者的预后和生活质量。

讨论

三阴性乳腺癌(TNBC)是一种高度侵袭性的乳腺癌亚型，其特征是缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达。由于缺乏特异性的分子靶点，使得治疗TNBC特别具有挑战性，化疗是主要的治疗选择。然而，化疗药物如紫杉醇和阿霉素的疗效往往由于TNBC细胞耐药的发展而受到损害。了解这种化学耐药的分子机制对于开发新的治疗策略以改善患者的预后和生活质量至关重要。

在这项研究中，我们使用细胞和动物模型系统地研究了BRD4在TNBC化疗耐药中的作用。我们的研究表明BRD4在TNBC细胞的化疗耐药中起着重要作用。我们成功建立了紫杉醇和阿霉素耐药的MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞系。BRD4抑制剂JQ1和BRD4沉默的干预显著降低了这些耐药细胞系的活力，诱导细胞凋亡和铁凋亡。基因差异分析和KEGG富集分析确定了与BRD4化疗耐药相关的关键代谢和信号通路。此外，在耐药肿瘤裸鼠模型中，JQ1治疗明显抑制肿瘤生长，与其他化疗药物联合使用时疗效增强。免疫组化(IHC)分析显示，JQ1干预和BRD4沉默显著影响肿瘤组织中铁中毒相关基因的表达。这些发现提供了BRD4在TNBC化疗耐药中的作用的全面理解，并提出了克服这一挑战的潜在治疗途径。

我们的研究结果为三阴性乳腺癌(TNBC)化疗耐药的分子机制和信号通路提供了重要的见解。我们的研究结果表明BRD4(含溴域蛋白4)在TNBC细胞的化疗耐药中起着至关重要的作用。使用BRD4抑制剂JQ1和BRD4沉默可显著降低化疗耐药细胞系的活力，增加细胞凋亡和铁凋亡。这些结果表明BRD4是TNBC细胞存活途径的关键调节因子。基因差异分析和KEGG(京都基因与基因组百科全书)富集分析显示，BRD4影响与化学耐药相关的几个关键代谢和信号通路。这些发现为TNBC化疗耐药的分子基础提供了新的视角，并突出了克服这一挑战的潜在治疗靶点。这些途径的鉴定可能会导致针对BRD4及其相关途径的新治疗策略的发展，以提高TNBC患者化疗的疗效。

在基因功能和细胞行为方面，我们的研究强调了BRD4在调节TNBC细胞化疗耐药中的关键作用。紫杉醇和阿霉素耐药MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞株的成功构建，为TNBC化疗耐药研究提供了可靠的模型。JQ1治疗和BRD4沉默后，细胞活力显著降低，细胞凋亡和铁凋亡增加，表明BRD4对化疗耐药TNBC细胞的存活和增殖至关重要。这些发现增强了我们对TNBC化疗耐药的遗传和细胞机制的理解，并表明靶向BRD4可能是使TNBC细胞对化疗敏感的可行策略。此外，JQ1和BRD4沉默在其他癌症类型中的潜在应用值得进一步研究，因为它可能为各种化疗耐药癌症提供更广泛的治疗方法。

我们的研究还揭示了BRD4在TNBC化疗耐药中的免疫学意义。免疫组化(IHC)分析显示，JQ1治疗和BRD4沉默显著影响肿瘤组织中铁中毒相关基因的表达。这表明BRD4可能调节肿瘤微环境中的免疫反应和细胞死亡机制。铁凋亡是一种不同于细胞凋亡的受调控的细胞死亡形式，它在癌症治疗中的作用越来越受到关注，我们的研究结果表明BRD4可能是这一过程的关键调节因子。了解BRD4与凋亡相关基因之间的相互作用可以为TNBC化疗耐药的免疫机制提供新的见解，并为增强抗肿瘤免疫提供新的治疗途径。这些结果突出了靶向BRD4调节免疫反应和提高癌症治疗效果的潜力。

这项研究的一个局限性是它依赖于细胞和动物模型，这可能不能完全复制TNBC化疗耐药的临床情况。虽然这些模型为BRD4在耐药中的分子机制提供了有价值的见解，但他们的发现需要在临床环境中得到验证，以确保转化的相关性。此外，该研究并没有详尽地探索所有潜在的耐药机制，这表明未来的研究应该结合多组学方法来提供更全面的理解。此外，BRD4抑制剂JQ1的长期效应和潜在副作用尚不清楚，需要进一步研究其长期使用的安全性和有效性。

总之，本研究通过构建耐药细胞系和动物模型，系统阐明了BRD4在TNBC化学耐药中的作用。主要发现包括JQ1干预和BRD4沉默后细胞活力显著降低，细胞凋亡和铁凋亡增加，以及鉴定了参与耐药的关键代谢和信号通路。这些结果为开发针对BRD4及其相关通路的新治疗策略奠定了理论基础，有望克服TNBC的化疗耐药，提高患者的生存率和生活质量。

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潍坊市卫健委科研项目编号：WFWSJK-2023-049