Cell Death & Differ：孙强/黄红艳/王小宁团队合作揭示ARHGAP36通过协同调控粘附连接与肌动球蛋白促进entosis新机制

乳腺癌作为全球女性中发病率位列第一的常见恶性肿瘤，其发生和发展涉及多种细胞死亡机制的异常调控。其中，细胞套亡（entosis）作为一种独特的非凋亡性细胞死亡方式，广泛存在于乳腺癌等多种肿瘤组织中，并在肿瘤进化^{[1, 2]}、免疫杀伤^[3]和维持基因组稳定性^[4]中扮演重要角色。Entosis的发生表现为一个或多个活细胞主动钻入另一个活细胞内部，形成细胞叠套（cell-in-cell, CIC）结构，最终被外部细胞杀死^{[1, 5, 6]}。研究表明，Entosis过程受到细胞间粘附连接与肌动球蛋白两个核心元件调节，然而二者的协同机制并不清楚。

近日，军事医学研究院孙强研究员团队、首都医科大学附属北京世纪坛医院黄红艳主任团队和南方医科大学王小宁教授合作在Cell Death & Differentiation杂志上发表了题为“ARHGAP36 Imposes a Bifurcate Activation of Adherens Junction and Actomyosin to Promote Entosis”的研究论文，破解了粘附连接和肌动球蛋白两个核心元件的协同调控机制之谜。该研究首次揭示ARHGAP36作为一个关键调控分子，通过同时增强P-cadherin介导的细胞粘附和RhoA调控的肌动球蛋白收缩，协同驱动entotic CIC结构的形成。这一发现不仅揭示了entosis调控的新机制，也为乳腺癌治疗提供了新的潜在靶点。

研究团队以乳腺癌细胞系MDA-MB-436为模型，通过有限稀释法分离出50个同源单克隆细胞株，并筛选出高、低CIC形成能力的细胞株进行表达谱分析。在差异表达基因中，ARHGAP36——一个属于小GTP酶激活蛋白家族的基因——在高CIC细胞株中显著上调。进一步实验表明，ARHGAP36的敲低显著抑制CIC形成，而其过表达则能恢复甚至增强这一过程。更重要的是，ARHGAP36的表达与乳腺癌患者良好预后显著相关，提示其可能具有肿瘤抑制功能。

图1 筛选得到ARHGAP36基因表达与CIC结构形成正相关

机制解析表明，ARHGAP36通过其N端的精氨酸富集域（Arg-rich domain）发挥双重调控作用。一方面，它直接与β-catenin结合，稳定P-cadherin/catenin复合物，增强细胞间粘附；另一方面，它通过抑制蛋白激酶A（PKA）的活性，解除对RhoA-ROCK通路的抑制，从而增强肌球蛋白轻链（MLC2）的磷酸化，驱动细胞骨架收缩。这两条路径相互独立却又协同作用，共同促进细胞的内化和entosis发生。

图2 ARHGAP36-iso2在cell-in-cell形成过程中的亚细胞定位变化

进一步的功能实验显示，ARHGAP36在乳腺癌中表现出明显的肿瘤抑制特性。其过表达能显著抑制肿瘤在体外的克隆形成能力和在体内的小鼠移植瘤生长，而这一效应与entosis密切相关。阻断ROCK信号通路可逆转ARHGAP36过表达引起的CIC增加和生长抑制，进一步证实了entosis在肿瘤抑制功能中的关键作用。

该研究的创新之处在于，首次揭示了单一分子（ARHGAP36）同时调控entosis的两个核心环节——粘附连接和肌动球蛋白收缩，实现了从“识别”到“内化”的全流程协调。这不仅深化了对entosis分子机制的理解，也为靶向entosis治疗乳腺癌提供了新治疗策略，尤其是在P-cadherin高表达的乳腺癌亚型中，ARHGAP36有望成为一个新的治疗靶点。

图3 ARHGAP36促进entotic cell-in-cell结构形成工作模式图

该项研究是孙强与合作团队在CIC研究领域的又一重要发现。该团队前期在Cell Research（2篇）和Cell Reports 杂志分别发表题为“Competition between human cells by entosis^[7]”、“Induction of entosis by epithelial cadherin expression^[8]”和“Mechanical Ring Interfaces between Adherens Junction and Contractile Actomyosin to Coordinate Entotic Cell-in-Cell Formation^[9]”的研究论文，阐明了entotic CIC结构形成的三大核心元件：粘附连接、肌动球蛋白收缩和着力环。最新的这项研究工作是前期工作的延续，揭示了ARHGAP36分子通过协同调控粘附连接和肌动球蛋白以驱动entotic CIC结构形成的新机制。

该论文的第一作者为海南医科大学专任教师阮班展、军事医学研究院王晨曦助理研究员和中国医学科学院细胞死亡机制创新单元博士生高欣悦。军事医学研究院孙强研究员、首都医科大学附属北京世纪坛医院黄红艳主任和南方医科大学王小宁教授为该论文的共同通讯作者。

文章结论与讨论，未来启发与展望

本研究系统阐明了ARHGAP36通过双路径机制协调粘附连接与细胞骨架收缩，从而促进entosis并抑制乳腺癌生长的分子机制。其重要意义在于：① 揭示了调控entosis“粘附-收缩”协同新机制；② 明确了ARHGAP36在乳腺癌中的肿瘤抑制功能与其在其他癌症（如髓母细胞瘤）中的促癌作用形成鲜明对比，提示其功能具有组织特异性；③ 为开发靶向entosis的肿瘤治疗策略提供了新的分子靶点。未来研究可重点关注：ARHGAP36表达与乳腺癌患者预后、治疗响应的临床关联；其与Hedgehog等信号通路的交叉对话在entosis中的作用；基于ARHGAP36通路的小分子抑制剂或激活剂的开发，尤其是用于P-cadherin阳性乳腺癌的联合治疗策略。

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