胰腺癌耐药机制新发现：超级增强子如何调控吉西他滨敏感性

在细胞培养皿的微光下，胰腺癌细胞正经历着一场无声的 “进化”。吉西他滨的药物浓度在培养基中逐渐升高，原本对药物敏感的癌细胞一批批凋亡，但总有一些 “幸存者” 悄然改变，它们的染色质结构发生了微妙重组，基因表达图谱如同被重新绘制，最终获得了抵抗药物的能力。这不是科幻电影中的场景，而是上海交通大学医学院团队在胰腺癌耐药机制研究中捕捉到的关键画面。通过解析表观遗传动态，他们发现了一条由超级增强子介导的 NDRG1-β-catenin 信号轴，为破解胰腺癌耐药之谜打开了新的窗口。​

一、胰腺癌耐药：藏在染色质里的密码​

胰腺癌堪称 “癌症之王”，5 年生存率不足 10%，超过 80% 的患者确诊时已发生转移，化疗成为主要治疗手段。吉西他滨作为一线化疗药物，通过抑制 DNA 合成诱导癌细胞凋亡，却面临着响应率低（仅 20% 患者敏感）和耐药迅速发生的困境。已有研究从凋亡通路、DNA 修复、细胞周期等多个角度解析耐药机制，但表观遗传层面的动态变化，尤其是超级增强子这类强大基因调控元件的作用，仍笼罩在迷雾之中。​

超级增强子是基因组中由多个增强子簇集形成的 “基因调控枢纽”，通过高密度的组蛋白修饰（如 H3K27ac）驱动关键基因表达，决定细胞身份和功能。在肿瘤发展中，超级增强子的异常激活或失活可能重塑基因表达网络，而其在化疗耐药中的作用尚未明确。NDRG1 基因作为潜在抑癌因子，在胰腺癌中低表达并与 WNT/β-catenin 信号通路存在交互作用，但具体调控机制一直未被阐明。​

二、从细胞到类器官：构建耐药研究的 “微观剧场”​

（一）耐药细胞系与类器官的诞生​

研究团队首先在实验室构建了吉西他滨耐药的胰腺癌模型。他们从 ATCC 获取 SW1990、AsPC1、MiaPaCa2 等胰腺癌细胞系，通过逐步升高培养基中吉西他滨浓度（从 0.1μM 到 2μM），历经 3 个月筛选，获得稳定耐药细胞系（如 SW1990R、AsPC1R）。耐药性通过 IC50 检测验证，SW1990R 的 IC50 从 8.895nM 飙升至 8437nM，AsPC1R 更是达到 35018nM，显示出显著的耐药表型。​

除了传统细胞系，团队还建立了患者来源的类器官（PDOs）。从手术切除的胰腺癌组织中，用消化试剂（D1Med, D23031-0050）将组织解离为单细胞，接种于基质胶包被的培养板，在特制培养基中培养。这种培养基包含多种关键成分：AbMole 的重组人（Leu15）- 胃泌素 I（M9320）促进细胞增殖，重组人 HGF（M10352）维持干细胞特性，Forskolin（M2191）激活信号通路，Y27632（M1817）抑制细胞凋亡，A83-01（M5037）阻断 TGF-β 信号，地塞米松（M2176）调节免疫微环境，前列腺素 E2（M5929）和烟酰胺（M4896）维持类器官结构。这些试剂如同精密的 “细胞园丁”，让类器官在体外重现肿瘤的生物学特性。​

Y-27632 dihydrochloride | 129830-38-2 | AbMole | Y27632; Y-27632 2HCl

A 83-01 | 909910-43-6 | AbMole | A83-01; A-83-01

Dexamethasone | 50-02-2 | AbMole | Prednisolone F; Hexadecadrol

（二）多组学解析：从表观遗传到基因表达​

为了捕捉耐药过程中的表观遗传变化，团队运用多种高通量技术：CUT&Tag-seq 检测组蛋白修饰（H3K27ac、H3K4me1 等），ATAC-seq 分析染色质开放性，HiChIP-seq 绘制增强子互作网络，RNA-seq 解析转录组动态。通过 ChromHMM 算法，将染色质状态分为 10 类，发现耐药细胞中增强子区域发生显著重塑，尤其是超级增强子的失活成为关键特征。​

在超级增强子鉴定中，ROSE 算法通过 H3K27ac 峰聚类，在耐药细胞中发现大量失活的超级增强子，其中 NDRG1 基因附近的超级增强子（NDRG1-SE）引起关注。进一步分析临床数据发现，NDRG1-SE 活性与 NDRG1 表达呈正相关，且在耐药细胞和组织中显著降低，提示其失活可能参与耐药调控。​

三、关键发现：超级增强子失活点燃耐药导火索​

（一）NDRG1-SE 失活：耐药的 “启动开关”​

为了验证超级增强子的功能，团队采用 CRISPRi 技术，设计靶向 NDRG1-SE 的 sgRNA（sg1 和 sg2），构建携带 KRAB/dCas9 的慢病毒载体，感染胰腺癌细胞，特异性抑制 NDRG1-SE 活性。Western blot 和 RT-PCR 显示，NDRG1 蛋白和 mRNA 水平显著下降，证实超级增强子对基因表达的调控作用。​

功能实验表明，NDRG1-SE 失活导致细胞对吉西他滨的 IC50 值大幅升高， colony formation 实验中耐药细胞形成更多克隆。在类器官模型中，同样观察到 NDRG1-SE 失活诱导的耐药表型，说明这一机制在不同模型中具有保守性。​

（二）β-catenin 信号通路：耐药的 “传导枢纽”​

通过转录组富集分析，团队发现 WNT/β-catenin 信号通路在耐药细胞中显著激活。荧光素酶报告基因实验显示，耐药细胞中 β-catenin 转录活性增强，下游基因（如 GLI3、WNK2）表达上调。进一步机制研究发现，NDRG1 蛋白与 GSK3β 和 β-catenin 直接相互作用，促进 β-catenin 在 Ser33/37/Thr41 位点磷酸化（失活形式），而 NDRG1-SE 失活导致 β-catenin 去磷酸化激活，进而启动耐药相关基因表达。​

为了验证这一通路的重要性，团队使用 β-catenin 抑制剂 ICG-001（HY-14428）和 XAV-939（HY-15147）处理耐药细胞，发现能显著恢复吉西他滨敏感性，细胞活力下降，克隆形成减少。在体内实验中，携带耐药肿瘤的裸鼠接受吉西他滨联合 ICG-001 治疗后，肿瘤重量明显减轻，Ki67 阳性细胞减少，证实 β-catenin 通路干预的有效性。​

四、机制拼图：从染色质重塑到信号传导​

（一）表观遗传动态：耐药进化的 “脚手架”​

耐药过程中，染色质状态发生戏剧性转变：活性增强子（H3K27ac 标记）减少，静息增强子增多，增强子与抑制性染色质区域的互作增加。这种重塑不仅影响 NDRG1-SE，还涉及多个关键通路，但 NDRG1-SE 失活成为核心事件，通过下调 NDRG1 解除对 β-catenin 的抑制，形成 “超级增强子 - 抑癌基因 - 信号通路” 的调控轴。​

（二）临床关联：从实验室到病床的桥梁​

分析公共数据集（如 Lomberk 队列）发现，NDRG1 表达与超级增强子活性正相关，且低 NDRG1 表达患者对吉西他滨响应差，生存期短。通过 K-means 聚类，将胰腺癌样本分为两个亚型：C1 型（NDRG1-SE 失活）富集耐药特征，C2 型（NDRG1-SE 活跃）对药物更敏感。这为未来个体化治疗提供了潜在分子标记。​

五、未来展望：解锁耐药干预的新靶点​

这项研究揭示了表观遗传调控在胰腺癌耐药中的关键作用，尤其是超级增强子作为 “基因调控中枢” 的失活如何驱动耐药表型。NDRG1-SE 失活通过解除对 β-catenin 的抑制，激活下游促耐药通路，形成一个可干预的分子节点。​

对于基础研究，未来可深入探索超级增强子失活的上游机制，如哪些转录因子或表观修饰酶介导了这一过程，以及耐药过程中染色质三维结构的动态变化。在应用层面，靶向 β-catenin 通路（如 ICG-001、XAV-939）与吉西他滨联合使用，可能成为克服耐药的新策略，而检测 NDRG1-SE 活性或可作为预测耐药的生物标志物。​

从试剂应用角度，研究中使用的 AbMole 产品（如各种生长因子、抑制剂）为构建精准的实验模型提供了关键工具，其高质量和高特异性确保了实验结果的可靠性。随着更多功能基因组学技术的发展，结合类器官和基因编辑工具，我们有望在胰腺癌耐药机制研究中取得更多突破，为改善患者预后带来希望。