盡管治療策略不斷進步，轉移性前列腺癌（mPCa）的治療仍然充滿挑戰，臨床療效有限且預后不佳。腫瘤細胞在脫離細胞外基質后，大部分會經歷一種特殊的程序性細胞死亡——失巢凋亡（anoikis）。然而，少數細胞能夠獲得對失巢凋亡的抵抗能力，從而在血管和淋巴系統中存活下來，這是腫瘤細胞發生轉移的先決條件和關鍵步驟。因此，深入研究前列腺癌轉移和失巢凋失抵抗背后的分子機制，對于發現新的抗腫瘤靶點和制定有效治療策略至關重要。

為了回答這些問題，發表在《Oncogene》雜志上的一項研究揭示了YEATS結構域蛋白2（YEATS2）在促進前列腺癌轉移中的關鍵作用。研究人員發現YEATS2在轉移性前列腺癌中表達升高，且與不良臨床結局相關。其通過上調DNA損傷修復基因RAD50的表達，抑制失巢凋亡并促進轉移。機制上，YEATS2通過識別組蛋白修飾H3K27ac，增加了RAD50啟動子區域的染色質可及性，并隨后招募了轉錄因子NR2C2。此外，MRN復合體抑制劑Mirin在體內可抑制前列腺癌細胞的淋巴結轉移。這項研究揭示了YEATS2/NR2C2/RAD50軸在調節前列腺癌轉移中的DNA損傷反應和失巢凋亡抵抗方面的新功能，凸顯了驅動轉移進程的重要通路，并為治療轉移性前列腺癌提供了潛在的新策略。

為開展這項研究，研究人員運用了多項關鍵技術方法。他們收集了同濟醫學院附屬協和醫院泌尿外科2023-2024年間的前列腺癌組織及其淋巴結轉移組織樣本進行臨床分析。通過整合公共數據庫的測序數據、失巢凋亡抵抗前列腺癌細胞的轉錄組數據和臨床轉移前列腺癌組織的蛋白質組數據，篩選出關鍵候選基因。在細胞和動物水平，研究人員建立了原發和轉移前列腺癌細胞系、小鼠腘窩淋巴結轉移模型和肺轉移模型，并使用過表達、敲低和截短質粒等技術進行功能驗證。在機制探究層面，研究采用了RNA測序、ATAC-seq（轉座酶可及染色質高通量測序）分析染色質可及性，通過肽段pull-down、Co-IP（免疫共沉淀）、ChIP-qPCR（染色質免疫沉淀-定量聚合酶鏈式反應）和雙熒光素酶報告基因實驗，探究了YEATS2與H3K27ac、NR2C2的相互作用及其對RAD50的轉錄調控。通過Western blot、免疫熒光、免疫組化等方法檢測了蛋白表達、組蛋白修飾和DNA損傷標志物。最后，利用CCK-8、Transwell、劃痕實驗等評估了細胞活力、遷移和侵襲能力。

通過對公共數據庫、課題組失巢凋亡抵抗細胞芯片數據和臨床mPCa組織蛋白質組數據的整合分析，研究人員篩選出SRPRB、YEATS2、FAM126A和OSR2四個候選基因。其中，YEATS2的上調與前列腺癌患者的總生存期和無進展生存期顯著降低相關，因此被選作后續研究的靶基因。

研究人員建立了小鼠腘窩淋巴結轉移模型，并分離了原發和轉移前列腺癌細胞系。結果顯示，轉移腫瘤細胞中的YEATS2蛋白水平高于原發腫瘤細胞，且具有更強的失巢凋亡抵抗和轉移潛能。功能實驗表明，在前列腺癌細胞中過表達YEATS2可顯著增強體外失巢凋亡抵抗和轉移潛能，而敲低YEATS2則產生相反效果。在體實驗也證實，敲低YEATS2可顯著抑制前列腺癌細胞的體內轉移。

基因富集分析顯示，與YEATS2表達正相關的基因富集在DNA損傷反應與修復等通路。實驗發現，懸浮培養可誘導前列腺癌細胞DNA損傷，而過表達YEATS2可顯著緩解這種損傷。低劑量順鉑誘導的DNA損傷可抑制前列腺癌細胞的失巢凋亡抵抗，而過表達YEATS2可逆轉此效應。這表明YEATS2通過促進DNA損傷修復來增強前列腺癌細胞的失巢凋亡抵抗。

ATAC-seq和RNA-seq聯合分析發現，YEATS2過表達增強了RAD50啟動子區域的染色質可及性，并上調了其表達。RAD50表達與YEATS2表達呈正相關，且在轉移和失巢凋亡抵抗的前列腺癌細胞中高表達。挽救實驗表明，過表達RAD50可部分逆轉YEATS2敲低引起的DNA損傷，并恢復細胞因YEATS2敲低而受損的失巢凋亡抵抗和轉移能力。此外，RAD50過表達還能部分逆轉YEATS2敲低導致的PARP1和BRCA1下調。

雙熒光素酶報告實驗證實YEATS2和NR2C2均能促進RAD50的轉錄。Co-IP實驗表明YEATS2可與NR2C2相互作用。實驗發現YEATS2和NR2C2可協同促進RAD50的轉錄和翻譯。通過構建突變質粒和ChIP-qPCR驗證，研究人員確定了NR2C2在RAD50啟動子上的結合位點（TFBS #1）。ChIP-qPCR分析顯示，YEATS2的水平正向調控NR2C2在RAD50啟動子區域的富集。

組蛋白去乙酰化酶抑制劑曲古抑菌素A處理可劑量依賴性地增加H3K9ac、H3K14ac和RAD50的水平。在YEATS2高表達或過表達的細胞中，H3K9ac和H3K14ac水平上調。研究人員推測YEATS2可能通過識別H3K27ac來調節RAD50表達。實驗發現，雖然YEATS2的過表達或敲低并不顯著影響H3K27ac在RAD50啟動子區域的富集，但H3K27ac特異性抑制劑A485處理可顯著降低其富集，并削弱YEATS2對RAD50的上調作用。ChIP-qPCR分析顯示，H3K9ac和H3K14ac在RAD50啟動子區域顯著富集，且其富集受YEATS2和H3K27ac共同調控。

肽段pull-down和Co-IP實驗證明YEATS2的YEATS結構域（氨基酸231-310）能夠與H3K27ac結合。在YEATS2敲低的細胞中，回補野生型YEATS2可逆轉RAD50表達下降，而回補缺失YEATS結構域的截短突變體則無法逆轉。這表明YEATS2通過其YEATS結構域識別H3K27ac來上調RAD50表達，兩者在這一過程中均起關鍵作用。

RAD50與MRE11、NBS1形成MRN復合體，在DNA損傷修復中起關鍵作用。Mirin是MRN復合體的特異性抑制劑。實驗表明，RAD50過表達可增強前列腺癌細胞在懸浮培養中的存活能力，而Mirin可逆轉此效應。在體實驗中，無論是MRE11敲低還是Mirin處理，均能抑制前列腺癌細胞在肺轉移模型中的轉移能力。同樣，在前列腺細胞中敲低RAD50也會降低腫瘤細胞向淋巴結的轉移能力。這些結果表明，前列腺癌細胞的DNA損傷修復能力對其失巢凋亡抵抗和體內轉移至關重要。

綜上所述，本研究揭示了一條驅動前列腺癌轉移的新機制通路。當癌細胞脫離細胞外基質后，YEATS2表達上調。YEATS2通過其YEATS結構域識別RAD50啟動子區域的H3K27ac修飾，進而募集組蛋白乙酰轉移酶復合體ATAC，提高局部H3K9ac和H3K14ac水平，增加染色質可及性。同時，YEATS2促進轉錄因子NR2C2的表達及其在RAD50啟動子的招募，共同驅動RAD50的轉錄上調。高表達的RAD50通過增強DNA損傷修復能力，幫助脫離基質的癌細胞抵抗由此產生的DNA損傷和失巢凋亡，從而促進其在循環系統中的存活和后續的遠處轉移。這一過程可被MRN復合體抑制劑Mirin所阻斷。

該研究首次闡明了YEATS2/NR2C2/RAD50軸在調控前列腺癌轉移中的核心作用，將染色質修飾、轉錄調控、DNA損傷修復和失巢凋亡抵抗這幾個關鍵生物學過程聯系起來，為理解轉移性前列腺癌的耐藥和進展機制提供了新視角。研究證實YEATS2是轉移性前列腺癌的不良預后因子，并驗證了靶向MRN復合體可抑制轉移，這為開發針對轉移性前列腺癌的新療法，特別是針對失巢凋亡抵抗這一薄弱環節的治療策略，提供了潛在的新靶點（YEATS2/RAD50軸）和先導化合物（Mirin）。