肌生成抑制素(Mstn)药理抑制:乳腺癌溶骨性病变治疗的新靶点
《Oncogene》:Pharmacological inhibition of myostatin effectively ameliorates osteolytic lesions in syngeneic and xenograft breast cancer mouse models
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时间:2025年11月19日
来源:Oncogene 7.3
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本研究针对乳腺癌骨转移引发的严重溶骨性病变,通过药理抑制肌生成抑制素(Mstn),系统探讨了其在肿瘤-破骨细胞互作中的关键作用。研究人员发现,Mstn在乳腺癌骨转移灶中高表达,并通过SMAD2信号通路促进破骨细胞分化与骨吸收。在4T1和MDA-MB-231小鼠模型中,抗Mstn抗体治疗显著改善骨密度、减少转移负荷并增加肌肉质量。该研究首次揭示Mstn是乳腺癌骨破坏的独立驱动因子,为转移性乳腺癌的骨靶向治疗提供了新策略。
乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤,其中骨转移发生率高达65%-80%,常导致疼痛性溶骨性病变,严重降低患者生存质量。骨微环境中,肿瘤细胞与破骨细胞(OC)形成“恶性循环”:破骨细胞介导的骨吸收释放TGF-β等因子,进一步刺激肿瘤生长;而肿瘤细胞又分泌促破骨细胞生成因子,加剧骨破坏。尽管TGF-β超家族成员(如Activin A)在此过程中的作用已被广泛研究,但肌生成抑制素(Myostatin, Mstn)——同一家族中已知的肌肉生长负调控因子——是否参与乳腺癌骨转移仍属未知。
为解答这一问题,Julia Reinhardt团队在《Oncogene》发表研究,首次证实Mstn是乳腺癌骨转移的关键促进因子。研究人员通过免疫组化分析27例乳腺癌骨转移患者样本,发现所有样本均表达Mstn,且表达水平与分子亚型相关( Luminal B型中72.8%呈中高表达)。尤其值得注意的是,Mstn阳性区域密集分布于破骨细胞富集的骨-肿瘤界面,提示其可能局部调控破骨细胞活性。
研究采用多技术联合作战:人源组织样本(包括骨穿刺活检与血浆)提供临床证据;鼠源4T1细胞系构建同系移植模型,人源MDA-MB-231细胞系构建异种移植模型,模拟不同乳腺癌亚型的骨转移过程;体外共培养与条件培养基实验解析细胞间相互作用;μCT扫描与组织染色量化骨微结构变化;Western blot与免疫荧光揭示SMAD2信号通路机制。
通过对患者骨转移标本的TRAP染色(标记破骨细胞)与Mstn免疫组化双验证,发现Mstn阳性肿瘤细胞紧密环绕于破骨细胞活跃的骨吸收表面。
将小鼠骨髓源性巨噬细胞(BMDM)与4T1或MDA-MB-231细胞共培养(或使用其条件培养基),破骨细胞数量分别增加1.7倍与1.6倍,而加入抗Mstn抗体后该效应被完全逆转。
类似地,人源MDA-MB-231细胞条件培养基使破骨细胞数量增加2.3倍,抗Mstn抗体同样完全抑制此效应。
在4T1同系模型中,抗Mstn抗体虽未减少肿瘤负荷,但显著提升骨小梁体积分数(BV/TV)与数量(Tb.N),并降低破骨细胞计数至健康对照水平。
在MDA-MB-231异种移植模型中,抗Mstn治疗不仅显著改善骨密度(BV/TV提升74%),还降低膝关节区域肿瘤生物发光信号,提示转移抑制。
机制上,肿瘤细胞条件培养基诱导破骨细胞内SMAD2磷酸化(p-SMAD2)水平升高4.3倍(4T1)与3.7倍(MDA),而抗Mstn抗体显著抑制此现象。
本研究结论鲜明:Mstn是乳腺癌骨微环境中此前未被认识的破骨细胞活化驱动因子,其药理抑制可同时改善骨丢失、肌肉萎缩与转移进展。尤其值得注意的是,Mstn拮抗剂(如RK35抗体)已进入肌肉萎缩疾病的临床研究,其安全性数据有望加速其在骨转移治疗中的转化应用。对于缺乏靶向治疗选项的三重阴性乳腺癌(TNBC)患者,Mstn抑制策略或为打破“骨转移-骨破坏”恶性循环提供新希望。
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