在腫瘤發生過程中，轉錄因子的異常激活是驅動惡性表型的重要機制。NKX2-1（甲狀腺轉錄因子1，TTF-1）是肺、甲狀腺和前腦發育的關鍵調控因子，在肺腺癌LUAD中呈高頻擴增（21.8%），但其致癌機制及調控網絡尚未闡明。2025年4月，Molecular Cell雜志發表題為Amplified dosage of the NKX2-1 lineage transcription factor controls its oncogenic role in lung adenocarcinoma的研究論文，通過多組學和濕實驗驗證，系統揭示了NKX2-1在LUAD中的劑量依賴性致癌機制。

本文首先確定LUAD 中 NKX2-1 附近關鍵擴增區域及 SE，并研究其對 NKX2-1 的調控，然后探究 NKX2-1 對染色質可及性、基因表達、細胞功能的影響，以及在不同劑量下的調控動態，最后研究其在 EGFR TKI 治療中的作用，各部分層層遞進，全面深入地揭示了 NKX2-1 在 LUAD 中的致癌機制。

為了明確肺腺癌（LUAD）關鍵的基因擴增事件及其與NKX2-1的關系，研究團隊分析1333例LUAD腫瘤/正常組織的全基因組拷貝數改變，進行GISTIC分析，并結合ATAC-seq、ChIP-seq等技術。發現Chr14q13.3區域是LUAD最顯著的局灶性擴增區域，該區域和NKX2-1共擴增，且包含NKX2-1 SE，在多種細胞類型中具有可及性。Chr14q13.3區域的擴增是LUAD的關鍵事件，NKX2-1 SE具有重要作用。

為了探究NKX2-1 SE如何調控NKX2-1的表達和調控，選取4種細胞系進行多組學分析，包括Hi-C、ChIP-seq、RNA-seq 和 ATAC-seq，并采用熒光素酶報告基因實驗、CRISPRi 和 CRISPRa 技術進行驗證，發現 NKX2-1 SE 與 NKX2-1 存在 3D 相互作用，包含 3 個活性增強子元件（E3 - 5、E6 和 E7），調節 NKX2-1 SE 可影響 NKX2-1 表達。因此，NKX2-1 SE 通過特定增強子元件控制 NKX2-1 表達，在 NKX2-1 擴增和致癌激活中起核心作用。

為了揭示NKX2-1 對譜系增強子可及性的調控及在肺泡分化中的作用，對 NKX2-1 進行 ChIP-seq 和 ATAC-seq 分析，通過 shRNA 敲低 NKX2-1，發現NKX2-1 廣泛結合基因組，敲低 NKX2-1 導致染色質可及性改變，肺泡分化基因集下調，EMT 基因集上調，NKX2-1 表達定義了 LUAD 的轉錄組和表觀基因組。NKX2-1 通過重塑增強子可及性控制肺泡分化狀態。

為了進一步深入研究NKX2-1 對譜系增強子可及性的調控方式，區分直接和間接調控作用。研究人員通過過表達 NKX2-1，利用 degron-tagged NKX2-1 系統結合 ATAC-seq 和 TT-seq 技術。過表達 NKX2-1 導致染色質可及性和基因表達改變，確定了直接受 NKX2-1 調控的染色質位點和靶基因，發現 NKX2-1 對不同基因的調控存在差異。以上結果提示NKX2-1 直接且廣泛地控制染色質可及性和靶基因轉錄。

在上文研究NKX2-1功能的基礎上，為了明確NKX2-1劑量變化對其調控作用的影響及相關動態變化規律，使用不同啟動子驅動NKX2-1 表達，通過 shRNA 敲低 NKX2-1，進行 ATAC-seq 和 RNA-seq 分析。過表達時，不同啟動子驅動的 NKX2-1 表達對染色質和 RNA 水平的調控呈現線性和非線性動態；敲低時呈現線性劑量依賴調控。

基于對NKX2-1 劑量調控的研究，進一步探究其在 LUAD 細胞系中的依賴性及對細胞增殖的影響。NKX2-1 是 NKX2-1 陽性 LUAD 細胞系的依賴性基因，抑制 NKX2-1 導致細胞活力下降、增殖受阻和細胞周期改變。NKX2-1 在驅動 LUAD 細胞致癌增殖中起關鍵作用，且存在劑量依賴性。

結合前面關于NKX2-1 功能和依賴性的研究，探究其在 EGFR 突變的 LUAD 對 EGFR TKI 反應中的作用。分析 EGFR 突變與 NKX2-1 表達的關系，過表達和敲低 NKX2-1，進行多種細胞實驗和 RNA-seq 分析。EGFR 突變與 NKX2-1 表達相關，NKX2-1 過表達增加細胞對 EGFR TKI 的耐受性，敲低則使細胞更敏感，且這種調控存在劑量依賴性。NKX2-1 表達可調節 EGFR TKI 治療效果，對 LUAD 的生存和治療具有重要意義。

與其他研究相比，本文更系統地研究了NKX2-1 從基因擴增、轉錄調控到對細胞功能和治療反應的全過程，揭示其致癌機制及劑量調控的復雜性。局限性是主要依賴細胞系研究，缺乏體內實驗驗證；且主要基于批量基因組分析，無法精確研究細胞間異質性。未來研究應開展體內和患者來源的類器官研究，利用單細胞技術深入剖析細胞間差異，進一步明確NKX2-1 調控的關鍵基因和信號通路，為開發更有效的治療策略提供依據。