叉头转录因子(FOX)家族有超过50个转录因子,按系统发育分为19个亚家族(A至S),家族成员的DNA结合域具有同源性。
FOX家族转录因子的功能多样,在发育过程中起到十分重要的作用,参与细胞增殖、分化、DNA修复、代谢和衰老等细胞过程。然而,哺乳动物FOX转录因子家族N亚家族,特别是FOXN3的生物学功能仍有待研究。北京大学医学部的尚永丰院士团队研究发现FOXN3是一种转录抑制因子,在雌激素受体阳性(ER+)细胞中FOXN3与SIN3A抑制复合体相互作用。通过改良的RNA免疫沉淀偶联高通量测序技术(iRIP-seq),进一步发现NEAT1(一个受雌激素诱导的人类lncRNA)在FOXN3与SIN3A复合体的相互作用中是必需的。研究还发现,FOXN3-NEAT1-SIN3A复合体抑制GATA3基因的表达,GATA3在体外促进乳腺癌细胞的上皮-间质转化(EMT)和侵袭,在体内则促进乳腺癌转移。同时,FOXN3-NEAT1-SIN3A复合体还可以通过负反馈回路调控ERα。乳腺癌进展期的FOXN3和NEAT1表达上调,GATA3基因表达下降。FOXN3高表达和NEAT1高表达与乳腺癌的更高组织分级和较差预后强相关。该结果发表在2017年的The Journal of ClinicalInvestigation(IF=12.784)上。FOXN3既可以发挥转录抑制作用,也可以发挥转录激活作用,功能相当复杂。本研究中,研究者发现在乳腺癌细胞中,FOXN3主要是转录抑制因子,FOXN3与SIN3A复合体直接相互作用,这种相互作用还需要lncRNA NEAT1的牵线搭桥。
研究者进一步对ERα-NEAT1-FOXN3/NEAT1/SIN3A-GATA3轴如何在乳腺癌转移过程中发挥作用做了全面、系统、深入的研究。本研究为阐明FOXN3的病理生理功能提供了坚实的分子研究基础,结果还提示这些分子具有成为乳腺癌干预治疗潜在药物靶点的潜力。