三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）由於缺乏ER
、PR和HER2靶點
，是目前乳腺癌中治療選擇最有限、預後最差的亞型之一。臨床上，TNBC患者往往在早期即出現遠處轉移
，轉移而非原發腫瘤本身，是造成患者死亡的主要原因。盡管近年來對TNBC的分子分型

、免疫治療和化療聯合策略不斷推進，但一旦發生轉移
，療效依然極為有限。

從機製研究角度看

，TNBC轉移並非由單一突變事件驅動
，而是一個涉及基因組變異、表觀調控、轉錄重編程和微環境適應的複雜過程。大量研究已關注 TP53、PI3K-AKT 等經典通路，但這些改變並不能完全解釋TNBC中“為何某些腫瘤細胞會獲得強烈轉移能力“。尤其值得注意的是，體細胞拷貝數變異在TNBC中高度常見
，卻長期被視為背景噪音
，其如何具體塑造轉移相關轉錄程序
，仍缺乏係統性解釋。

在腫瘤轉移這一動態過程中

，拷貝數變異是否能夠通過重塑染色質高級結構，係統性驅動轉移基因網絡

？又是否存在關鍵“結構調控因子”承擔這一角色？

 

 

 

2025年6月10日，清華大學常智傑、重慶金鳳實驗室李俊和清華大學王銀銀共同通訊在《Molecular Cancer》在線發表題為“CREPT is required for the metastasis of triple-negative breast cancer through a co-operational-chromatin loop-based gene regulation”的研究論文。研究通過多組學和三維基因組學手段發現
，CREPT在轉移性TNBC中發生拷貝數擴增並高表達，是推動TNBC轉移的關鍵因子。機製上
，CREPT並非簡單作為轉錄因子，而是通過介導一種由“增強子–啟動子環”和“啟動子–終止子環”協同構成的染色質高級結構
，高效驅動轉移相關基因的持續轉錄。破壞這一結構，無論在細胞水平還是多種小鼠模型中
，均可顯著抑製TNBC轉移，提示CREPT及其介導的染色質結構具有潛在治療價值。

 

 

研究思路與技術路線

 

 

 

 

實驗設計

 

 

 

關鍵研究結果

1
、CREPT拷貝數擴增與三陰性乳腺癌轉移高度相關

研究首先從臨床腫瘤基因組學角度係統篩選TNBC轉移驅動因子。通過對TCGA中原發TNBC與淋巴結轉移（LNM）TNBC的體細胞拷貝數變異進行比較，研究發現20q11.23是在轉移樣本中最顯著擴增的染色體區域。其中CREPT（RPRD1B）在所有候選基因中表達升高最為顯著，其拷貝數擴增與mRNA表達水平高度正相關
，並顯著預測TNBC患者的不良生存結局。進一步結合單細胞轉錄組和組織芯片IHC數據，研究明確指出CREPT高表達腫瘤細胞構成TNBC中具有高度轉移潛能的亞群
，從而在臨床與細胞層麵確立了CREPT作為轉移驅動基因的地位。

 

 

圖1. A）基於TCGA數據比較原發TNBC與LNM-TNBC的SCNV圖譜
，紅點代表擴增區域，20q11.23顯示最強正向選擇信號，提示該區域在轉移過程中被選擇性擴增；C）GISTIC 分析顯示CREPT在LNM-TNBC中的拷貝數顯著高於原發腫瘤，直接證明CREPT的基因擴增事件與轉移狀態密切相關；D–F）單細胞RNA-seq結果顯示CREPT高表達細胞集中分布於具有高轉移潛能的患者樣本中，並伴隨明顯的染色體拷貝數擴增特征，提示CREPT高表達並非普遍現象
，而是轉移相關細胞群的特征

 

2、CREPT在體內外模型中直接驅動TNBC轉移

在功能層麵
，研究通過功能驗證實驗係統驗證 CREPT 對 TNBC 轉移的決定性作用。CREPT 在高轉移能力 TNBC 細胞係中高表達，敲低 CREPT 顯著抑製細胞侵襲、遷移和腫瘤球形成能力
，而在低轉移細胞中過表達 CREPT 則足以誘導強烈的轉移表型。此外，在多種小鼠模型中，無論是尾靜脈注射還是原位腫瘤模型

，CREPT 的缺失幾乎完全阻斷遠端轉移，而不依賴於原發腫瘤生長速度，提示CREPT是TNBC轉移必要的驅動因子。

 

圖2. A–D）在4T1高轉移細胞中敲低CREPT後
，Transwell侵襲和遷移實驗顯示細胞跨膜能力顯著下降，表明CREPT對細胞運動性具有直接調控作用；I–K）尾靜脈注射模型結合生物發光成像（BLI）顯示，CREPT缺失顯著減少多器官轉移負荷，並顯著延長無轉移生存期

；O–S）原位乳腺脂肪墊模型中
，在原發腫瘤大小相當的條件下
，CREPT缺失組幾乎不產生肺轉移
，證明其對轉移的調控獨立於腫瘤增殖。

 

 

3、CREPT廣泛上調轉移相關基因轉錄程序

為解析CREPT驅動轉移的分子基礎
，研究結合GRO-seq、RNA-seq與定量蛋白質組學
，對CREPT調控的轉錄網絡進行了多層次解析。CREPT缺失導致數千個基因在新生RNA

、成熟 mRNA 及蛋白水平同步下調
，其中高度富集於細胞黏附、炎症因子、血管生成和ECM重塑等轉移核心通路。這一結果表明CREPT並非調控單一轉移基因，而是作為上遊樞紐，係統性維持轉移相關轉錄程序。

 

圖3.A–B）GRO-seq與RNA-seq火山圖顯示CREPT缺失後大量基因轉錄活性顯著降低，且兩種數據高度一致；D）交叉分析確定2574個同時在nascent RNA與mRNA層麵受CREPT調控的基因
，並在GO分析中顯著富集轉移相關生物過程；E）TMT蛋白質組學進一步驗證CREPT缺失導致關鍵轉移蛋白（如MMP13
、VCAM1、CCL2）顯著下調；F）RT-qPCR驗證多個轉移核心基因在CREPT缺失後顯著下調，強化其對轉移轉錄程序的係統性調控作用。

 

 

4
、CREPT通過p300激活增強子與超級增強子

機製上，研究發現 CREPT 主要占據活躍增強子和超級增強子區域，並通過與 p300 相互作用維持 H3K27ac 水平和染色質開放性。CREPT 缺失顯著削弱增強子尤其是超級增強子的結構完整性和活性，提示其通過表觀遺傳層麵放大轉移相關基因的轉錄輸出。

 

 

圖4.C–E）ChIP-seq顯示CREPT與H3K4me1、H3K27ac在增強子區域高度共定位，且CREPT缺失顯著削弱這些標誌；F–G）在超級增強子區域，CREPT缺失導致H3K4me1與H3K27ac覆蓋範圍和強度顯著下降，表明其對高階轉錄調控單元尤為關鍵。

 

 

5
、CREPT維持TAD邊界穩定性並影響基因表達

在三維基因組層麵，Hi-C分析顯示CREPT缺失並不顯著改變A/B compartment，但會引發大規模TAD分裂和邊界減弱。這些結構變化直接影響TAD內順式調控元件與基因的有效接觸

，從而導致部分轉移基因轉錄下調。

 

圖5.A–C）CREPT缺失後TAD數量減少，且大尺寸TAD顯著分裂，提示其對高階染色質結構穩定性的重要作用；E–F）CREPT 在TAD邊界富集，其缺失導致絕緣評分下降，邊界功能受損；H）TAD邊界受損的基因表達顯著下調，而未受影響的基因表達保持穩定，建立結構—功能關聯。

 

6
、CREPT介導增強子–啟動子與啟動子–終止子染色質環

進一步解析發現CREPT是染色質環形成的核心調控因子，尤其介導增強子–啟動子（E–P）環與啟動子–終止子（P–T）環。Hi-C與HiChIP數據一致顯示，CREPT缺失導致大多數此類環結構強度顯著降低，直接影響基因轉錄效率。

 

 

7、CREPT構建“協同染色質環”並高效驅動轉移基因表達

研究提出並定義了一種新的高效轉錄調控結構——協同染色質環（co-operational loops）
，即E–P環與P–T環在同一基因位點協同存在。全基因組分析鑒定出1082個由協同環調控的基因
，其表達水平顯著高於僅具有單一環的基因
，且高度富集轉移功能。CREPT缺失優先破壞此類結構並強烈抑製轉移基因表達。

 

 

8

、協同染色質環協調RNAPII裝載與循環並決定轉移能力

通過CRISPR-dCas9靶向破壞超級增強子，研究證明協同環是RNAPII高效裝載與循環的結構基礎。破壞協同環導致RNAPII招募下降、轉錄中斷，並顯著抑製體內外轉移。即使在CREPT過表達條件下
，協同環的破壞仍完全阻斷轉移基因激活，凸顯其功能不可替代性。

 

 

研究意義與機製模型

 

這項工作提出了一個重要概念：體細胞拷貝數擴增並不隻是提高基因表達“劑量”
，而是可能通過重塑三維基因組結構
，係統性重編程轉錄網絡。CREPT的拷貝數擴增，使其成為一種“結構調控樞紐”，而非單一通路分子。研究強調其發現的“協同染色質環”並非對傳統增強子–啟動子模型的否定，而是在此基礎上的拓展：增強子–啟動子環負責RNAPII裝載，而啟動子–終止子環促進RNAPII循環再利用
，兩者協同，顯著提高轉錄效率。這一模型為理解腫瘤中“持續高表達”的轉移基因提供了新的結構性解釋。在治療層麵，研究提示：靶向轉錄結構本身
，而非單個轉移基因，可能更適合應對TNBC這類高度異質性的腫瘤。無論是通過抑製CREPT，還是未來發展針對協同染色質環的幹預策略，都為轉移性TNBC的治療提供了新的思路。