營養(yǎng)與健康所發(fā)現(xiàn)乳腺癌肺轉(zhuǎn)移休眠調(diào)控新機制
9月2日,中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所研究員胡國宏研究組完成的最新研究成果,以Long non-coding RNA NR2F1-AS1 induces breast cancer lung metastatic dormancy by regulating NR2F1 and ΔNp63為題,在線發(fā)表在Nature Communications上,闡釋了長鏈非編碼RNA NR2F1-AS1在乳腺癌細胞肺轉(zhuǎn)移休眠調(diào)控中的功能、作用機制及臨床意義。
乳腺癌是女性健康的威脅之一,乳腺癌細胞轉(zhuǎn)移到肺、腦、肝、骨等重要器官是乳腺癌患者死亡的主要原因。在轉(zhuǎn)移過程中,播散到遠端器官的腫瘤細胞往往會進入休眠狀態(tài),其特點是增殖緩慢、持續(xù)存活、對輔助化療等治療策略耐受。轉(zhuǎn)移休眠在臨床上是一種威脅,這是由于單個腫瘤細胞或微小轉(zhuǎn)移病灶可存在數(shù)月、數(shù)年甚至數(shù)十年而無法被發(fā)現(xiàn),且有可能重新激活并導致腫瘤復發(fā)。人們認識到腫瘤細胞轉(zhuǎn)移休眠的臨床重要性,而關于轉(zhuǎn)移休眠的調(diào)節(jié)機制尚不清晰。
先前研究顯示,休眠的腫瘤細胞可能具有正常干細胞的生長停滯和多能性特征。休眠的腫瘤細胞在長期靜止后保留了引發(fā)新腫瘤的能力,這是腫瘤干細胞樣細胞(Cancer Stem-like Cells,CSCs)的決定性特征之一。然而,對腫瘤細胞干性特征與轉(zhuǎn)移休眠關系的研究結論并不一致。CSCs是指具有增強腫瘤啟動能力的腫瘤細胞亞群,事實上其本身可能是異質(zhì)的。目前,研究表明,在乳腺癌中存在以CD24–CD44+為標志物具有間質(zhì)樣特征的CSC(M-BCSC)和以ALDH+為標志物具有上皮樣特征的CSC(E-BCSC)兩個不同群體。功能研究表明,E-BCSC比M-BCSC具有更強的增殖能力和成瘤性,而M-BCSCs往往是靜止的。這與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)后腫瘤細胞趨于生長受阻的觀點一致。這表明CSCs的異質(zhì)性可能為關于CSCs在轉(zhuǎn)移休眠中作用的不一致提供解釋。
該研究發(fā)現(xiàn)M-BCSC相較E-BCSC具有更強的從原位瘤向外播散的能力,但播散到肺部的E-BCSC更易快速形成轉(zhuǎn)移灶,而M-BCSC則傾向于在肺部休眠。轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn),長鏈非編碼RNA NR2F1-AS1在休眠的M-BCSC中上調(diào)。功能研究表明,NR2F1-AS1能夠通過促進腫瘤細胞的EMT提升乳腺腫瘤細胞的M-BCSC特征,從而促進原位腫瘤細胞向外播散,同時,NR2F1-AS1能夠抑制播散到肺部腫瘤細胞的E-BCSC特征,從而抑制腫瘤細胞在肺部的再激活,最終促進乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移休眠。病人來源的腫瘤樣本分析也證實,NR2F1-AS1與腫瘤細胞干性特征和轉(zhuǎn)移休眠存在明顯的相關性。
該研究剖析了NR2F1-AS1在乳腺癌細胞肺轉(zhuǎn)移休眠調(diào)控中的功能機制,并從BCSCs異質(zhì)性角度解釋了CSCs在轉(zhuǎn)移休眠中的作用,對于理解腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移休眠具有重要理論意義。
研究工作得到華東師范大學生命科學學院上海市調(diào)控生物學重點實驗室、山東大學附屬齊魯醫(yī)院、上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院和復旦大學附屬華山醫(yī)院的支持,并獲得中科院、科技部、國家自然科學基金和中國博士后科學基金的資助。
NR2F1-AS1通過NR2F1-ΔNp63信號通路調(diào)控乳腺癌細胞轉(zhuǎn)移休眠的分子機制模式圖
來源: 上海營養(yǎng)與健康研究所


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