编辑推荐：
吸烟在乳腺癌进展中的作用未得到充分重视。为探究其机制，研究人员开展了慢性尼古丁对乳腺癌细胞影响的研究。结果发现 α7 烟碱型乙酰胆碱受体（α7 nAChR）-S100A8/A9-Syntaphilin（SNPH）免疫信号模块驱动肿瘤进展，这有助于区分吸烟相关乳腺癌。
在乳腺癌的研究领域，吸烟与乳腺癌的关系一直是个备受关注却又迷雾重重的话题。以往的临床研究已经明确，吸烟会增加乳腺癌患者的复发风险和死亡率，而且这种风险与患者一生中的烟草暴露量密切相关，并非仅仅取决于当前的吸烟状态。然而，尽管十多年前就发现了乳腺癌进展与高烟草暴露之间的临床联系，但背后的原因却一直是个未解之谜。到底吸烟是如何直接影响乳腺癌细胞的？这一关键问题始终悬而未决。在肺癌研究中，尼古丁被证实对疾病进展有重要作用，但在乳腺癌细胞的研究中，尼古丁的影响却十分模糊，其对乳腺癌细胞的作用究竟是直接还是间接，至今尚无定论。因此，深入探究尼古丁对乳腺癌细胞的影响机制迫在眉睫，这不仅有助于揭示吸烟相关乳腺癌的发病机制，也可能为乳腺癌的治疗和预防开辟新的方向。
美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校（University of California, San Diego）的研究人员承担起了解开这一谜题的重任。他们开展了一系列研究，最终发现了一个全新的 α7 烟碱型乙酰胆碱受体（α7 nAChR）-S100A8/A9-Syntaphilin（SNPH）免疫信号模块，该模块在驱动尼古丁诱导的肿瘤进展中发挥着关键作用，并且能够将吸烟相关的患者疾病与其他类型的乳腺癌区分开来，这一研究成果发表在《Oncogene》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是单细胞 RNA 测序（scRNA-seq），该技术用于深入分析不同细胞类型在慢性尼古丁处理后的基因表达变化；二是基因编辑技术，如 CRISPR/Cas9，用于敲除特定基因，探究其对尼古丁诱导效应的影响；三是肿瘤球体形成实验和体内肿瘤实验，以此评估细胞的肿瘤起始能力和肿瘤生长情况；四是利用公开的临床数据，如 BrighTNess 临床试验数据，探索研究通路与吸烟相关患者癌症的关系；五是免疫组化技术，用于检测蛋白表达和定位。
慢性尼古丁驱动肿瘤起始细胞特性
研究人员通过肿瘤球体集落形成实验，对比慢性尼古丁和单次急性尼古丁处理对乳腺癌细胞的影响。他们选用 HCC38 细胞系，发现 100nM 的慢性尼古丁可使原发性肿瘤球体数量增加近 2 倍，而单次急性处理几乎没有效果。自我更新实验也表明，慢性处理的细胞形成的继发性肿瘤球体数量增加。进一步研究发现，慢性尼古丁的这种作用依赖于 α7 nAChR，而非 α5 nAChR，这表明慢性尼古丁通过受体介导的途径直接影响乳腺癌细胞。
慢性尼古丁直接促进乳腺癌进展
在体内实验中，研究人员将经慢性尼古丁处理（cNic）的 HCC38 细胞和对照细胞分别注射到小鼠体内。结果显示，cNic 细胞形成的肿瘤生长速度几乎是对照组的两倍，最终肿瘤质量也更大。此外，cNic 细胞的肿瘤起始能力比对照组高近 6 倍，这充分证明慢性低剂量尼古丁直接增强了乳腺癌细胞的肿瘤生长和起始特性。
慢性尼古丁对细胞分化和增殖的动态调节
研究人员利用 scRNA-seq 技术对 HCC38 细胞进行分析，发现慢性尼古丁处理后细胞出现了明显的变化。细胞聚类分析显示，慢性尼古丁处理后，一种类似分化的腔样癌细胞的频率增加，而与干细胞 / 基底细胞和腔样祖细胞相似的细胞减少。动态轨迹分析表明，慢性尼古丁促进了细胞从干细胞 / 基底细胞向腔样祖细胞的分化。同时，研究还发现慢性尼古丁处理后出现了一群独特的增殖细胞，这些细胞具有较高的增殖活性，这表明慢性尼古丁诱导了一种高增殖性的腔样细胞类型的分化，可能增强了肿瘤的起始特性。
先天免疫基因上调是对慢性尼古丁的保守反应
通过基因集富集分析（GSEA），研究人员发现慢性尼古丁处理后，与先天免疫相关的基因集显著富集。进一步研究发现，S100A8 和 S100A9 这两种细胞因子的表达上调，且这种上调依赖于 α7 nAChR。在其他乳腺癌细胞系中也观察到类似现象，但在雌激素受体阳性（ER+）细胞系中未发现明显诱导表达。此外，研究还发现慢性尼古丁激活了 STAT3 信号通路，这表明慢性尼古丁通过刺激 α7 nAChR 诱导 S100A8/A9 细胞因子信号的表达和激活。
S100A8/A9 是慢性尼古丁相关生物学效应所必需的
研究人员使用 S100A8/A9 异二聚体的特异性抑制剂 paquinimod 和 RAGE 抑制剂 Azeliragon 进行实验，发现它们能显著抑制慢性尼古丁诱导的肿瘤球体形成。CRISPR/Cas9 敲除 S100A8 也得到了类似的结果。在体内实验中，S100A8 敲除细胞抑制了慢性尼古丁诱导的肿瘤生长增加，这充分证明 S100A8/A9 及其受体 RAGE 在介导慢性尼古丁对乳腺癌细胞的影响中发挥着重要作用。
SNPH 将 S100A8/A9 信号与吸烟相关患者癌症联系起来
研究人员利用 BrighTNess 临床试验的公开数据，发现 Syntaphilin（SNPH）基因与 S100A9 在既往吸烟者的癌症中存在关联，而在从不吸烟者中则无此关联。免疫组化结果显示，Syntaphilin 与雌激素受体阴性（ER-）且有高烟草暴露（>20 包年）的患者样本存在特异性关联，这表明 SNPH 可能是识别吸烟相关疾病的潜在生物标志物。
研究结论表明，慢性尼古丁在乳腺癌细胞中诱导了一种促炎反应，包括 S100A8/A9 细胞因子的分泌，从而促进了肿瘤的进展。研究人员还发现了 SNPH 作为 S100A8/A9 信号下游标志物与吸烟相关患者癌症的相关性。这一研究不仅揭示了吸烟相关乳腺癌的新机制，还为这类疾病的诊断和治疗提供了潜在的靶点。然而，研究也指出，S100A8/A9 对肿瘤微环境（TME）的影响尚需进一步研究，未来的研究可以朝着这个方向深入，以更全面地了解吸烟相关乳腺癌的发病机制，为开发更有效的治疗策略提供更多依据。
