液液相分离（liquid-liquid phase separation, LLPS）的动态无膜区室的组装对于包括基因转录在内的许多生化过程的控制是必不可少的。前期文献报道在超级增强子（super enhancers, SEs）区域核心转录因子发生LLPS实现转录过程的区室化反应，保证了区室内高度集中的转录机制，从而有效激活了细胞命运调控基因的表达。

另外，由超级增强子调控的核心转录因子构成的核心调控环路（core regulatory circuitry, CRC）驱动了细胞类型特异性基因的表达, 进而决定细胞特性和功能。尽管关于正常细胞核心调控环路对细胞命运决定的研究取得了不少进展，但肿瘤转移和耐药特异性的核心调控环路核心转录因子目前知之甚少，以及药物干预液液相分离（LLPS）能否成为治疗肿瘤转移和耐药的新策略等问题仍有待研究。

骨肉瘤是儿童和青少年中最常见的原发性恶性骨肿瘤，近三十年来，骨肉瘤的治疗尚未取得突破性进展，转移和化疗耐药成为制约骨肉瘤整体生存率提高的主要因素，因此研发出骨肉瘤治疗的新策略是解决骨肉瘤诊治现状的迫切需求。

2021年8月26日，广东省人民医院赵蔚研究团队在 Advanced Science 期刊在线发表了题为：Pharmacological Inhibition of Core Regulatory Circuitry Liquid-liquid Phase Separation Suppresses Metastasis and Chemoresistance in Osteosarcoma 的研究论文。

该研究首次解析高转移性和化疗耐药性骨肉瘤的核心调控环路（CRC）图谱，阐明了CRC核心转录因子HOXB8和FOSL1形成液液相分离（LLPS）凝集物的机制，并筛选出可以干预LLPS从而治疗转移性骨肉瘤和化疗耐药骨肉瘤的化合物GSK-J4。

在此研究中，赵蔚团队解析了多个骨肉瘤临床及细胞样本的超级增强子（SEs）图谱并进行核心调控环路（CRC）预测，通过实验鉴定出高转移性和化疗耐药性骨肉瘤中的CRC包含重要的核心转录因子HOXB8和FOSL1。

进一步研究表明HOXB8和FOSL1蛋白在体外产生致密的动态相分离液滴，在细胞核内同样能形成相分离凝集物。破坏HOXB8和FOSL1相分离会改变CRC下游SEs区室染色质的可及性，并抑制转录过程中下游基因启动子区域的RNA聚合酶II的释放，使肿瘤异常转录程序被阻断，最终显著降低骨肉瘤的生长和转移。

更加重要的是，此研究还通过筛选发现H3K27me3去甲基酶抑制剂GSK-J4能与CRC关键组分HOXB8的无序区域（Intrici Disordered Region，IDR）高度亲和，特异性地减弱其相分离液滴的形成。通过对患者来源的异种移植（patient-derived xenograft , PDX）动物模型进行治疗发现，GSK-J4对 CRC相分离的破坏能使骨肉瘤转移被抑制以及增加耐药骨肉瘤对化疗药物的敏感性。

综上所述，该研究揭示了骨肉瘤细胞利用CRC相分离来调节致癌基因转录的机制，并发现了特异性干预骨肉瘤CRC相分离的药理学策略从而为研发转移性和化疗耐药的骨肉瘤新的诊治方案提供了理论依据。

鲁冰博士为此论文第一作者，中山大学附属第一医院邹昌业教授为共同第一作者，赵蔚教授为论文通讯作者，广东省人民医院为通讯作者单位。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202101895