食管鱗狀細胞癌（ESCC）zhuyaoyoushiguanlinzhuangshangpifashengexingzhuanhuaerlai，qifabingyinniqieqinxixingqiang
，shiquanqiufanweineizhisilvjigaodexiaohuadaozhongliu。jinguanjiyinzuxueyanjiuyijieshileduozhongqudongtubian，danzhuanluyinzijiedaodebiaoguanyichuanzhongsuzaiESCC早期發生中的核心機製仍未被完全闡明。LLPS（液-液相分離）作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)細(xi)胞(bao)內(nei)無(wu)膜(mo)細(xi)胞(bao)器(qi)的(de)組(zu)裝(zhuang)形(xing)式(shi)，被(bei)發(fa)現(xian)是(shi)轉(zhuan)錄(lu)調(tiao)控(kong)的(de)新(xin)型(xing)物(wu)理(li)基(ji)礎(chu)。許(xu)多(duo)關(guan)鍵(jian)轉(zhuan)錄(lu)因(yin)子(zi)通(tong)過(guo)其(qi)內(nei)在(zai)無(wu)序(xu)區(qu)發(fa)生(sheng)相(xiang)分(fen)離(li)，構(gou)建(jian)高(gao)濃(nong)度(du)的(de)轉(zhuan)錄(lu)樞(shu)紐(niu)以(yi)精(jing)確(que)調(tiao)控(kong)下(xia)遊(you)基(ji)因(yin)表(biao)達(da)。然(ran)而(er)，在(zai)ESCC尤其是早期病變中
，是否存在特異性的轉錄因子利用LLPS機製調控染色質狀態
？這種物理化學性質的改變如何影響腫瘤的發生發展？能否開發針對LLPS的小分子藥物以突破傳統“不可成藥”靶點的治療瓶頸？

2025 年 12 月16 日，四川大學華西醫院消化內科薑昊/楊錦林/楊麗
、牛津大學DavidJ. Kerr和華西醫院麻醉學研究所柯博文作為共同通訊作者，在《Cell》期刊發表了題為“Targeting TFAP2β condensation suppresses the development of esophageal squamous cell carcinoma”的研究論文。該研究揭示了轉錄因子TFAP2β在ESCC早期的染色質可及性下調，並證實其通過相分離形成轉錄抑製樞紐，招募NFIX和ID4以抑製癌基因ZNF131的表達。此外，通過虛擬篩選發現了一種小分子化合物A6，能夠特異性誘導並增強TFAP2β的相分離，從而恢複其抑癌功能，在細胞
、類器官和PDX模型中顯著抑製ESCC進展。

 

 

技術路線圖

 

 

 

關鍵研究結果

1. 多組學聯合分析鎖定 TFAP2β 為 ESCC 關鍵抑癌因子

研究團隊針對早期食管鱗癌臨床微量樣本，優化了 ATAC-seq 實驗流程，通過膠原酶與分散酶的協同消化
，將病理組織的建庫成功率大幅提升。

 

基於對 28 名患者共 66 份配對樣本（旁側組織 P、黏膜內癌 Tm、黏膜下癌 Tsm）的染色質開放性和基因表達譜分析

，PCA 結果顯示
，隨著疾病從正常組織向黏膜內癌及黏膜下癌進展
，染色質景觀發生了顯著且連續的變化。

 

 

通過對差異開放峰和差異表達基因的交叉篩選，研究團隊鑒定出 TFAP2β 是 ESCC 進展過程中最關鍵的下調轉錄因子之一。進一步的生存分析驗證了 TFAP2β 的臨床價值：其低表達與食管癌患者的預後不良和生存期縮短顯著相關。這一結果打破了以往對致癌因子的單一關注，確立了 TFAP2β 在食管鱗癌早期發生中作為核心抑癌因子的地位

，為其作為早期診斷標誌物提供了堅實的理論支撐。

 

 

2. 體內外功能實驗證實 TFAP2β 具有顯著的抑癌活性

 

為了明確 TFAP2β 的生物學功能
，研究團隊首先觀察到其蛋白表達隨 ESCC 惡性程度增加而逐級降低。

 

在功能層麵，通過在 KYSE150和 TE-1 細胞係中過表達 TFAP2β，實驗結果顯示克隆形成能力顯著下降
，細胞增殖速率明顯減緩。流式細胞術檢測結果發現，TFAP2β 的高表達能夠誘導顯著的細胞凋亡。

 

 

此外，Transwell 實驗證實 TFAP2β 能夠強烈抑製 ESCC 細胞的遷移與侵襲。為了模擬體內環境，研究團隊構建了皮下異種移植瘤和尾靜脈轉移模型。結果顯示
，過表達 TFAP2β 的小鼠腫瘤生長受阻
，體積和重量均顯著減小；同時，肺部及肝部的轉移結節數量大幅度下降。這些詳盡的數據明確了 TFAP2β 是一個強效的抑癌蛋白，其表達丟失是驅動食管癌細胞惡性增殖和遠程轉移的關鍵因素
，為後續探索其作用機製奠定了生物學基礎。

 

 

3. TFAP2β 通過LLPS形成動態核凝聚體

機製研究揭示了 TFAP2β 發揮功能的物理基礎。序列分析預測發現 TFAP2β 包含高度無序的固有無序區，具備形成凝聚體的結構潛力。通過活細胞熒光成像，研究者觀察到 TFAP2β 在細胞核內形成了明顯的 puncta（小點狀結構）。

隨後的FRAP（光漂白恢複）實驗證實
，這些 puncta 具有高度的內部動態性和分子交換能力，符合LLPS的典型物理特征。而且，TFAP2β 在正常食管上皮細胞中的凝聚能力顯著強於癌細胞
，且隨著 1,6-HD（1,6-己二醇）的加入，凝聚體會迅速消失，證明這種聚集是可逆的疏水相互作用驅動的。這一發現揭示了 TFAP2β 並非以遊離單體形式起作用
，而是通過 LLPS 形成生物大分子凝聚體，為其在細胞核內精準調控轉錄提供了物理平台。

 

4. IDR2 結構域是 TFAP2β 凝聚及抑癌功能的關鍵核心

 

研究團隊進一步探索了 TFAP2β 形成相分離的分子基序
，發現其包含三個主要的 IDR 區域。缺失實驗表明，IDR2 區域對於 TFAP2β 凝聚體的形成至關重要；缺失 IDR2 或對其關鍵氨基酸進行突變（Mut_IDR2）後，蛋白在核內的分布變得彌散，凝聚能力幾乎喪失。

gongnengshiyanjieguoxianshi，zhexieningjunengliqueshidetubiantiyeshiquleyizhiaixibaozengzhiheyoudaodiaowangdenengli。weilezhengmingningjubenshenshiqigongnengdejichu
，yanjiutuanduiliyongrengonghechengde FUS-IDR 片段與 TFAP2β 突變體融合。結果發現
，通過這種方式強行恢複物理凝聚能力後
，其抗腫瘤活性也隨之得到了挽救。這一關鍵證據確立了 TFAP2β 相分離的物理形態與其抑癌活性的生物學功能之間的因果關聯，證明 IDR2 介導的凝聚是其執行抑癌程序的結構開關。

 

5. TFAP2β 凝聚體作為平台協同抑製原癌基因 ZNF131 轉錄

 

在分子機理上
，研究團隊通過ChIP-seq 與 RNA-seq 整合分析發現
，TFAP2β 凝聚體特異性地招募了其他下調的轉錄因子 NFIX 和 ID4，形成一個共定位的多蛋白複合體。

 

該複合體通過相分離形成的“微環境”，顯著增強了其對下遊靶基因的調控效能。研究證實，TFAP2β 凝聚體直接結合在原癌基因 ZNF131 的啟動子區域，並對其轉錄產生強烈的抑製作用。此外
，TFAP2β 還能抑製 YAP1 等其他致癌因子的表達。這種通過 LLPS 招募協同因子並建立轉錄抑製平台的模式

，解釋了 TFAP2β 如何高效地抑製食管癌的惡性程序。實驗進一步證明
，當 ZNF131 被過表達時
，TFAP2β 的抑癌作用會被部分抵消
，從而鎖定了 ZNF131 是 TFAP2β 凝聚體調控的最核心下遊靶點，揭示了食管癌發生中關鍵的轉錄重編程機製。

 

6. 小分子化合物 A6 能夠靶向誘導並增強 TFAP2β 相分離

 

鑒於 TFAP2β 凝聚在抑癌中的核心作用，研究者試圖尋找能增強這一過程的藥物。通過大規模虛擬篩選和物理驗證
，鑒定出小分子化合物A6。實驗顯示，A6 能以劑量依賴的方式顯著誘導並增強 TFAP2β 的相分離
，使 puncta 數量更多、體積更大。

分子動力學模擬和氫氘交換質譜（HDX-MS）分析表明，A6 直接與 TFAP2β 的Arg382 和 Asn380 殘基相互作用

，通過改變蛋白構象降低了相分離的臨界濃度。體外實驗證實，A6 的加入能使原本不發生相分離的低濃度 TFAP2β 迅速形成液滴。這種通過化學小分子誘導轉錄因子重新凝聚的策略
，為針對“不可藥用”轉錄因子的幹預提供了創新思路，即通過物理狀態的調節而非單純的活性位點抑製來實現治療目的。

 

7. 化合物 A6 在多種臨床前模型中展現卓越治療潛力

 

最後
，研究團隊評估了 A6 的臨床轉化價值。在多種 ESCC 細胞係中，A6 均能有效抑製細胞活力並誘導凋亡
，且其殺傷效果嚴格依賴於 TFAP2β 的表達。

而且，在PDO（患者來源的腫瘤類器官）以及PDX 小鼠模型中
，A6 治療組的腫瘤生長受到了極大限製，腫瘤體積縮小且內部出現大規模壞死。

在安全性評估方麵
，長期服用 A6 的小鼠體重保持穩定
，血常規及肝腎功能指標均在正常範圍，重要髒器無明顯病理損傷。這表明A6 是一種高效
、低毒的 TFAP2β 凝聚誘導劑。該研究不僅揭示了 ESCC 發生的新機製，還從臨床樣本出發，完成了“機製發現-靶點鑒定-小分子篩選-體內外驗證”的完整轉化醫學閉環，為食管鱗癌提供了全新的潛在治療手段。

 

文章小結

該研究首先強調了在方法學上的突破，通過優化酶解消化步驟

，顯著提升了微量臨床樣本ATAC-seq建庫的成功率，為早期癌症及稀有樣本的表觀遺傳學研究提供了強有力的工具。在分子機製層麵
，該研究總結了TFAP2β相分離在調控ESCC轉錄中的雙重抑癌模式：一方麵，TFAP2β凝聚體通過占據ZNF131啟動子區域，競爭性阻斷轉錄激活因子YAP1的結合
，從而直接抑製促癌基因表達
；另一方麵，該凝聚體作為分子平台，招募並富集NFIX和ID4
，增強了這些轉錄因子與DNA的結合能力以協同發揮抑癌作用。此外，研究還闡明了小分子化合物A6的轉化價值

，證實其能通過特異性結合TFAP2β並誘導構象改變來增強其相分離能力

，進而在細胞係、類器官及PDX模(mo)型(xing)中(zhong)有(you)效(xiao)抑(yi)製(zhi)腫(zhong)瘤(liu)進(jin)展(zhan)。盡(jin)管(guan)多(duo)蛋(dan)白(bai)共(gong)凝(ning)聚(ju)的(de)精(jing)細(xi)調(tiao)控(kong)網(wang)絡(luo)及(ji)藥(yao)物(wu)的(de)藥(yao)代(dai)動(dong)力(li)學(xue)特(te)性(xing)仍(reng)有(you)待(dai)深(shen)入(ru)探(tan)索(suo)，但(dan)這(zhe)項(xiang)工(gong)作(zuo)確(que)立(li)了(le)通(tong)過(guo)藥(yao)物(wu)誘(you)導(dao)恢(hui)複(fu)抑(yi)癌(ai)蛋(dan)白(bai)相(xiang)分(fen)離(li)作(zuo)為(wei)ESCC治療新策略的可行性。