超增强子驱动的肿瘤抑制基因RCAN1.4表达中断促进乳腺癌恶性程度

背景：超增强子在癌症中发挥关键作用，通常与激活的癌基因相关。然而，关于超增强子如何促进肿瘤抑制知之甚少。唐氏综合征个体乳腺癌发病率显著降低，促使人们寻找人类染色体21（HSA21）上的肿瘤抑制基因。本研究旨在鉴定并探讨BC中RCAN1.4肿瘤抑制因子的超增强子建立机制。方法：使用计算机模拟分析和免疫组织化学染色评估BC中RCAN1.4和RUNX3的表达及临床相关性。通过功能实验评估RCAN1.4在体内外对乳腺癌恶性程度的影响。利用ChIP-seq数据分析、ChIP-qPCR、双CRISPR基因组编辑和荧光素酶报告实验确认RUNX3参与调控BC中RCAN1.4相关的超增强子。在BC患者中评估RCAN1.4和RUNX3共表达的临床价值。结果：我们将RCAN1.4鉴定为BC的潜在肿瘤抑制因子。RCAN1.4缺失促进肿瘤向骨和脑转移，其过表达通过阻断钙调磷酸酶-NFATc1通路抑制肿瘤生长。意外的是，我们发现RCAN1.4的表达由一个约23 kb长的超增强子驱动。RCAN1.4-SEdistal对BRD4抑制敏感，其缺失使RCAN1.4表达降低超过90%，并诱导BC细胞的恶性表型。我们还发现RCAN1.4超增强子区域的结合位点富含转录因子RUNX3的共有序列。敲低RUNX3抑制荧光素酶活性，并降低RCAN1.4超增强子区域H3K27ac富集结合。此外，RUNX3缺失介导的异常SE驱动的RCAN1.4表达在BC患者中可能具有生理意义和临床相关性。值得注意的是，我们建立了基于RCAN1.4和RUNX3共表达的预后模型，能有效预测BC患者的总生存期。结论：这些发现揭示了超增强子在BC中促进肿瘤抑制的重要作用。考虑到低RCAN1.4和低RUNX3表达组合预后较差，RUNX3-RCAN1.4轴可能是BC患者的新型预后生物标志物和治疗靶点。