BRCA1突变携带者围排卵期卵泡液中RANKL与CSF-1升高并增强输卵管上皮细胞促炎信号传导

【字体: 时间:2025年10月10日 来源:Neoplasia 7.7

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  本研究针对BRCA1突变携带者高发高级别浆液性输卵管卵巢癌(HGSTOC)的风险机制,通过分析59例乳腺癌患者围排卵期卵泡液样本,发现BRCA1突变携带者卵泡液中RANKL和CSF-1等7种炎症蛋白显著升高;体外实验证实这两种细胞因子可激活输卵管上皮细胞(FTE)的NF-κB信号通路并上调I型干扰素刺激基因(ISG)表达,为探索靶向RANKL/CSF-1的HGSTOC预防策略提供了重要依据。

  
在女性生殖系统肿瘤中,高级别浆液性输卵管卵巢癌(High-Grade Serous Tubo-Ovarian Cancer, HGSTOC)是最常见且预后极差的卵巢癌类型,其起源被认为与输卵管上皮(Fallopian Tube Epithelium, FTE)细胞密切相关。尤其值得关注的是,携带BRCA1基因致病性突变的人群罹患HGSTOC的终身风险高达44%,远高于普通人群的1.4%。尽管BRCA1蛋白缺失导致的同源重组修复缺陷已被确认为主要致病机制,越来越多的证据表明,非遗传因素——特别是与排卵相关的局部微环境变化——也在疾病发生中扮演关键角色。
排卵是一个高度炎症性的过程,每次排卵时,卵泡破裂释放出的卵泡液会直接接触输卵管伞端上皮。卵泡液中富含类固醇激素、细胞因子和生长因子,长期反复暴露可能诱发炎症反应并促进恶性转化。此前的研究发现,在BRCA1缺陷的非恶性FTE细胞中,促炎性NF-κB信号通路显著激活,而体外暴露于围排卵期卵泡液后可进一步加剧炎症相关基因的表达。这些现象提示,卵泡液的组成成分可能在BRCA1突变携带者中具有独特性,并可能通过炎症机制协同促进癌变进程。
为了验证这一假设,由Alexandra Kollara、Vidushi Madaan、Jianhong Zhang、Ellen M. Greenblatt和Theodore J. Brown组成的研究团队开展了一项创新性研究,成果发表在学术期刊《Neoplasia》上。该研究首次比较了BRCA1突变携带者与非突变携带者围排卵期卵泡液中细胞因子谱的差异,并探讨了关键差异因子对输卵管上皮细胞炎症信号通路的调控作用。
研究人员招募了59名被诊断为乳腺癌、正在接受生育力保存治疗的患者,在其控制性卵巢刺激和取卵过程中收集了围排卵期卵泡液样本。根据基因检测结果,样本分为三组:13例BRCA1突变携带者、15例其他易感基因突变携带者,以及31例非BRCA1/2突变携带者(对照组)。使用Olink炎症抗体芯片技术(可检测92种炎症相关蛋白)对样本进行蛋白质组学分析,并采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)评估组间差异。此外,通过液相色谱-质谱法(LC-MS)测定卵泡液中的孕酮水平。在机制层面,研究团队利用永生化人输卵管上皮细胞系(FTE194)进行体外实验,以Western blot、实时定量PCR(qPCR)和细胞增殖试验(XTT法)评估RANKL和CSF-1对NF-κB活化、I型干扰素刺激基因表达及细胞生长的影响,并应用特异性抑制剂(BAY11-7082和ACHP)验证信号通路依赖性。
研究结果揭示出以下几方面的重要发现:
一、BRCA1突变与非突变携带者的卵泡液样本呈现明显不同的聚类特征
PLS-DA分析显示,BRCA1突变携带者的卵泡液样本在炎症蛋白表达谱上与其他组别明显分离,且突变组样本中炎症蛋白之间的相关性更强,提示BRCA1缺失可能导致炎症因子表达的协同性改变。各组间患者年龄及卵泡液孕酮水平无显著差异,说明上述差异并非由年龄或孕酮浓度 confounding factors 所导致。
二、BRCA1突变携带者卵泡液中RANKL与CSF-1等7种蛋白显著升高
通过非参数检验筛选出7种在BRCA1突变组中表达显著升高的蛋白质,其中包括RANKL(Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B Ligand)和CSF-1(Colony Stimulating Factor-1)。已知CSF-1可增强RANKL受体RANK的表达,从而放大其生物学效应,因此研究人员选择这两因子进行后续功能实验。
三、RANKL与CSF-1激活NF-κB并上调干扰素刺激基因的表达
在表达RANK受体的人输卵管上皮细胞系FTE194中,RANKL和CSF-1处理均可显著增加NF-κB关键亚基RELA的磷酸化水平(p-RELA)。同时,这两种因子能够诱导I型干扰素应答基因(如ISG15和USP18)的转录与蛋白表达,且该效应可被NF-κB抑制剂ACHP完全阻断,表明RANKL/CSF-1通过NF-κB信号通路激活干扰素刺激基因。
四、RANKL与CSF-1促进细胞增殖与炎症因子表达
XTT实验证明,RANKL或CSF-1单独处理可显著增加FTE194细胞的增殖活性。qPCR结果显示,RANKL能显著上调多种NF-κB与I型干扰素下游靶基因(如TNFα、IL8、CCL5、IRF7和OAS2)的mRNA水平,且这些效应均依赖于NF-κB通路的激活。
在讨论部分,作者强调本研究首次揭示了BRCA1突变携带者卵泡液微环境中RANKL和CSF-1的异常升高,这两种因子可通过激活NF-κB信号通路和上调ISGylation相关分子(如ISG15和USP18),协同增强输卵管上皮细胞的炎症反应。持续的炎症信号可能促进DNA损伤、抑制凋亡、增强干细胞特性及化疗耐药,从而增加恶性转化风险。这一发现不仅为理解BRCA1相关HGSTOC的发病机制提供了新的视角,也为预防策略的开发指明了方向——例如,使用Denosumab(抗RANKL单抗)或CSF-1R抑制剂可能阻断这一致病过程,降低高风险人群的卵巢癌发病率。
综上所述,该研究通过多组学分析结合功能实验,阐明了BRCA1突变背景下卵泡液微环境与输卵管上皮细胞炎症活化之间的密切联系,为日后开展针对RANKL/CSF-1信号的干预研究奠定了坚实的理论基础。
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