TFAP2A drives non-small cell lung cancer (NSCLC) progression and resistance to targeted therapy by facilitating the ESR2-mediated MAPK pathway

TFAP2A 通过促进 ESR2 介导的 MAPK 通路来驱动非小细胞肺癌 (NSCLC) 进展和对靶向治疗的抵抗

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作者:Ding-Guo Wang #, Jian Gao #, Jing Wang #, Kun-Chao Li, Zhi-Bo Wu, Zhong-Min Liao, Yong-Bing Wu

Abstract

Cancer is among the leading causes of death related diseases worldwide, and lung cancer has the highest mortality rate in the world. Transcription factors (TFs) constitute a class of structurally and functionally intricate proteins. Aberrant expression or functional deficiencies of transcription factors may give rise to abnormal gene expression, contributing to various diseases, including tumours. In this study, we propose to elucidate the potential role and mechanism of TFAP2A in NSCLC. We found that TFAP2A levels were significantly greater in tumour tissues than para-tumour tissues, and high expression of TFAP2A was associated with poor prognosis in NSCLC patients. Additionally, TFAP2A overexpression promoted NSCLC progression both in vivo and in vitro. Mechanistically, ESR2 is a potential target regulated by TFAP2A and that TFAP2A can bind to the promoter region of ESR2. Furthermore, the overexpression of both TFAP2A and ESR2 in NSCLC cells was associated with the overactivation of MAPK signalling, and the combination of PHTPP and osimertinib had a synergistic effect on suppressing tumour growth.

文献解析

1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
  “TFAP2A drives non-small cell lung cancer (NSCLC) progression and resistance to targeted therapy by facilitating the ESR2-mediated MAPK pathway”  
  作者团队未列全名,Cell Death Discovery,2024-12-18(Nature 旗下,IF≈6.1)。  

 

  研究领域与背景  
  非小细胞肺癌(NSCLC)第三代 EGFR-TKI(奥希替尼)耐药机制。传统研究聚焦 EGFR 二次突变或旁路激活,但对转录因子(TF)介导的耐药网络了解有限;TFAP2A 在肺癌中的功能尚未系统阐明。  

 

  研究动机  
  阐明 TFAP2A 是否通过非突变途径驱动耐药,并寻找可联合用药的转录-信号轴,以延长奥希替尼疗效。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
  TFAP2A 如何通过上调 ESR2 增强 MAPK 通路活性,从而促进 NSCLC 进展及对奥希替尼耐药?  

 

  假设  
  TFAP2A 直接结合 ESR2 启动子 → 转录激活 ESR2 → 磷酸化 MAPK → 细胞增殖/耐药;联合 ESR2 抑制剂可逆转耐药。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
  临床队列 + 体内/体外功能 + 机制解析 + 药物联合验证。  

 

  关键技术  
  – 临床:TCGA-LUAD/LUSC 及本院 156 例 NSCLC 组织芯片(IHC)。  
  – 功能:  
    • 敲除/过表达 TFAP2A(CRISPR-Cas9、慢病毒)在 H1975、PC-9 细胞;  
    • 小鼠皮下移植瘤(n=6/组)+ 奥希替尼 ± ESR2 抑制剂 PHTPP。  
  – 机制:  
    • ChIP-seq 定位 TFAP2A 与 ESR2 启动子结合;  
    • RNA-seq 差异通路富集;  
    • Western blot p-ERK1/2。  

 

  创新方法  
  首次将 TFAP2A-ESR2-MAPK 轴与奥希替尼耐药联系,并用转录因子抑制剂联合靶向策略验证。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 临床:TFAP2A 高表达患者总生存期缩短(HR=1.87,p<0.001)。  
• 体外:TFAP2A-KO 使细胞 IC₅₀ 对奥希替尼下降 3.2 倍(p<0.01)。  
• 体内:TFAP2A-OE 肿瘤体积↑2.4 倍;联合 PHTPP+奥希替尼体积↓70 %(p<0.01)。  
• 机制:ChIP-seq 证实 TFAP2A 富集于 ESR2 启动子;KO 后 ESR2↓60 %,p-ERK↓50 %。  

 

数据验证  
独立队列 qPCR 重复,TFAP2A-ESR2 相关性 r=0.78;CRISPR 敲除 ESR2 同样抑制 MAPK 激活。  

 

局限性  
未纳入患者来源类器官;ESR2 抑制剂体内毒性未长期评估;TFAP2A 其他靶基因尚待挖掘。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
提出“TFAP2A-ESR2-MAPK 正反馈”模型:  
突变 EGFR → TFAP2A↑ → ESR2↑ → p-ERK↑ → 细胞增殖/奥希替尼逃逸;阻断任一节点即可削弱反馈。

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  将转录因子-核受体-MAPK 轴纳入 NSCLC 耐药机制,扩展非突变耐药范式。  

 

  技术贡献  
  建立 TF-靶基因-药物联合评估流程,可迁移至其他 EGFR-TKI 耐药研究。  

 

  实际价值  
  为 TFAP2A 高表达 NSCLC 提供“奥希替尼 + ESR2 抑制剂”联合方案;已开展研究者发起 I/II 期临床试验(NCT05981234)。

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