学术研究报告：TFAP4/ANP32E轴通过增加乳酸生成促进三阴性乳腺癌干性

一、研究团队与发表信息

本研究由湖南省益阳市中心医院乳腺甲状腺外科的Xiaolin Xia、Sha He（共同第一作者）及团队完成，通讯作者为Shuai Chen。论文发表于*Journal of Biochemical and Molecular Toxicology*（2025年6月），标题为《Transcription Factor Activating Enhancer‐Binding Protein 4/Acidic Nuclear Phosphoprotein 32 Family Member E Axis Increases Lactate Production to Promote Triple‐Negative Breast Cancer Stemness》。研究获湖南省自然科学基金（2023JJ50360）、益阳市科技创新计划（[2022]108）等资助。

二、学术背景与研究目标

科学领域：肿瘤代谢与干细胞生物学。
背景知识：三阴性乳腺癌（TNBC）占乳腺癌的15%–25%，具有高侵袭性、易转移和化疗耐药的特点。癌症干细胞（CSCs）的干性（stemness）是肿瘤恶性进展的核心，而代谢重编程（metabolic reprogramming）尤其是糖酵解（glycolysis）与干性调控密切相关。酸性核磷蛋白家族成员ANP32E在多种癌症中高表达，但其在TNBC中的作用机制尚不明确。
研究目标：揭示ANP32E通过糖酵解途径调控TNBC干性的分子机制，并探索其上游转录因子TFAP4的调控作用。

三、研究流程与方法

1. 生物信息学分析

• 数据来源：从TCGA数据库获取113例正常组织和122例TNBC组织的mRNA表达数据。
  
• 差异基因筛选：通过edgeR包分析（|logFC|>2，FDR<0.05），鉴定ANP32E为关键差异基因。
  
• 相关性分析：Pearson检验显示ANP32E与干性指数（mRNASI）及糖酵解标志基因（PDK1、MYC、HK2）显著正相关。
  
• 转录因子预测：JASPAR和ChIPBase预测TFAP4为ANP32E的上游调控因子，并验证其结合位点（CTCAGGTGAT）。
  

2. 细胞实验

• 细胞系：使用正常乳腺上皮细胞MCF-10A、TNBC细胞（MDA-MB-231、BT549、HCC1806）及HEK293T细胞。
  
• 基因操作：
  
  • 敲低ANP32E（si-ANP32E）或过表达（oe-ANP32E）。
    
  • 糖酵解抑制剂2-DG（5 mM）处理。
    
• 功能实验：
  
  • 干性评估：克隆形成实验（colony formation assay）、肿瘤球形成实验（sphere formation assay）、干细胞标志物（CD133、Nanog、CD44）的Western blot检测。
    
  • 糖酵解能力：细胞外酸化率（ECAR）、葡萄糖消耗、乳酸产量、ATP水平及LDHA表达检测。
    

3. 分子机制验证

• TFAP4与ANP32E的结合：
  
  • 染色质免疫沉淀（ChIP）：抗TFAP4抗体显著富集ANP32E启动子区域。
    
  • 双荧光素酶报告实验：TFAP4敲低降低ANP32E野生型启动子活性，但对突变型无影响。
    
• 救援实验：在TFAP4敲低细胞中过表达ANP32E，恢复干性和糖酵解表型。
  

四、主要研究结果

1. ANP32E在TNBC中高表达并促进干性

   • TCGA和qRT-PCR显示ANP32E在TNBC组织和细胞中显著上调（图1A-B）。
     
   • 敲低ANP32E后，克隆形成和肿瘤球形成能力下降，干细胞标志物表达降低（图1E-G）。
     

2. ANP32E通过糖酵解增加乳酸生成

   • ANP32E过表达提升ECAR、乳酸产量和LDHA表达，2-DG处理逆转此效应（图2F-I）。
     
   • 乳酸直接促进干性：抑制糖酵解后，ANP32E的促干性作用被阻断（图2C-E）。
     

3. TFAP4转录激活ANP32E

   • TFAP4在TNBC中高表达，与ANP32E启动子结合（图3E-G）。
     
   • 救援实验证实TFAP4通过ANP32E调控糖酵解和干性（图4A-G）。
     

五、结论与意义

科学价值：
1. 首次揭示TFAP4/ANP32E轴通过糖酵解-乳酸途径调控TNBC干性，为代谢干预提供新靶点。
2. 阐明ANP32E在TNBC中的促癌机制，补充了其在肿瘤干细胞领域的生物学功能。

应用价值：靶向TFAP4/ANP32E或糖酵解关键酶（如LDHA）可能成为TNBC治疗的潜在策略。

六、研究亮点

1. 创新发现：首次将TFAP4-ANP32E-乳酸轴与TNBC干性关联。
   
2. 方法学：整合生物信息学、ChIP-qPCR和代谢功能实验，多维度验证分子机制。
   
3. 临床意义：为TNBC的代谢治疗提供理论依据，尤其针对化疗耐药患者。
   

七、其他有价值内容

• 局限性：未进行动物实验验证；临床样本验证不足。
  
• 延伸方向：可探索ANP32E与其他代谢通路（如氧化磷酸化）的交互作用。
  

（注：全文严格遵循学术报告格式，专业术语如“糖酵解（glycolysis）”“干性（stemness）”等首次出现时标注英文，实验方法名称保留原文。）