《Scientific Reports》：MiR-142-3p targets the CXCL12/WNT/β-catenin pathway to regulate the stemness of breast cancer cells
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本研究针对乳腺癌转移、干性维持及紫杉醇耐药等临床难题，揭示了miR-142-3p通过靶向CXCL12抑制WNT/β-catenin信号通路的新机制。实验证实miR-142-3p可抑制乳腺癌细胞增殖、迁移、上皮-间质转化（EMT）和干细胞特性，并逆转紫杉醇耐药性。该发现为乳腺癌靶向治疗提供了新的分子靶点和理论依据。
乳腺癌作为女性发病率最高的恶性肿瘤，其治疗过程中面临的转移复发和化疗耐药问题始终是临床实践的严峻挑战。其中，癌症干细胞（CSCs）理论认为，一群具有自我更新和多向分化潜能的细胞亚群是导致肿瘤异质性、治疗抵抗和复发的根源。上皮-间质转化（EMT）过程则与癌细胞的侵袭、转移以及获得干细胞样特性密切相关。因此，深入探索调控乳腺癌细胞干性（stemness）和EMT的分子机制，对于开发新的治疗策略具有重要意义。
微RNA（miRNA）是一类内源性非编码小RNA分子，通过在转录后水平调控基因表达，广泛参与肿瘤的进展。其中，miR-142-3p在多种癌症中被报道扮演抑癌基因的角色，但其在乳腺癌干性调控中的具体功能和机制尚不明确。与此同时，趋化因子CXCL12作为肿瘤微环境（TME）中的关键信号分子，其高表达与乳腺癌的不良预后相关，且CXCL12/CXCR4轴已被证实能促进EMT。然而，CXCL12是否以及如何参与乳腺癌干性的调控，仍有待阐明。经典的WNT/β-catenin信号通路在维持干细胞特性和促进肿瘤发生发展中起着核心作用。上述线索提示，miR-142-3p、CXCL12和WNT/β-catenin通路之间可能存在一条新的调控轴，共同影响乳腺癌的恶性进展。
为此，发表在《Scientific Reports》上的这项研究，系统探讨了miR-142-3p是否通过靶向CXCL12调控WNT/β-catenin通路，进而影响乳腺癌细胞的干性、EMT及紫杉醇耐药性。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：从10例乳腺癌患者处获取癌与癌旁组织样本；使用人正常乳腺上皮细胞MCF-10A、乳腺癌细胞MCF-7及其紫杉醇耐药株MCF-7/PTX进行体外实验；通过转换miR-142-3p mimics（模拟物）、inhibitor（抑制剂）、CXCL12小干扰RNA（siRNA）、SOX2干扰片段以及WNT/β-catenin通路抑制剂ICG-001进行功能获得和功能缺失研究；采用qRT-PCR（实时荧光定量PCR）和Western blot（蛋白质印迹）分别检测基因和蛋白表达水平；通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-142-3p与CXCL12的靶向关系；利用CCK-8（细胞计数试剂盒-8）实验、平板克隆形成实验、流式细胞术检测细胞增殖与凋亡；通过划痕愈合实验和Transwell（小室迁移）实验评估细胞迁移能力；采用微球形成实验评估细胞干性；并运用免疫荧光技术观察β-catenin的蛋白定位与表达。
3.1 miR-142-3p在乳腺癌组织和MCF-7细胞中低表达
研究伊始，团队发现miR-142-3p在乳腺癌组织中的表达水平显著低于癌旁正常组织。同样，在乳腺癌细胞系MCF-7中，其表达也明显低于正常乳腺上皮细胞MCF-10A。这提示miR-142-3p可能作为一个潜在的抑癌分子参与乳腺癌进程。
3.2 MCF-7细胞的干性高于MCF-10A细胞
通过微球形成实验，研究人员证实MCF-7细胞比MCF-10A细胞具有更强的形成细胞球（微球）的能力。Western blot结果进一步显示，MCF-7细胞中干性相关标志物SOX2、OCT4和NANOG的蛋白表达水平更高。这些结果表明乳腺癌细胞确实具备更强的干细胞样特性。
3.3 miR-142-3p抑制MCF-7细胞的增殖、迁移、EMT和干性
为了探究miR-142-3p的功能，研究团队在MCF-7细胞中过表达了miR-142-3p（转染miR-142-3p mimics）。功能实验表明，miR-142-3p过表达能有效抑制MCF-7细胞的增殖、迁移，并促进细胞凋亡。同时，它还能上调上皮标志物E-cadherin的表达，下调间质标志物Snail的表达，表明其抑制了EMT过程。更重要的是，过表达miR-142-3p显著削弱了MCF-7细胞形成微球的能力，并降低了SOX2、OCT4、NANOG等干性相关蛋白的表达水平。这些结果综合表明，miR-142-3p能够抑制乳腺癌细胞的恶性表型，包括其干性。
3.4 MiR-142-3p可靶向调控CXCL12的表达
通过生物信息学分析和双荧光素酶报告基因实验，研究证实了miR-142-3p能够直接结合CXCL12基因的3‘非翻译区（3’UTR），并负向调控其mRNA和蛋白表达。这明确了CXCL12是miR-142-3p的直接下游靶基因。
3.5 MiR-142-3p通过靶向CXCL12调控MCF-7细胞的迁移、EMT和干性
接下来，研究进行了拯救实验。当使用siRNA敲低MCF-7细胞中的CXCL12表达时，观察到了与过表达miR-142-3p类似的效果：细胞迁移、EMT和干性受到抑制。然而，如果在敲低CXCL12的同时，抑制内源性miR-142-3p的功能（共转染miR-142-3p inhibitor），则CXCL12敲低所带来的抑制效应被显著逆转。这表明miR-142-3p主要是通过靶向抑制CXCL12来发挥其抑制作用的。在此过程中，研究人员还发现β-catenin的蛋白水平变化与CXCL12一致，并且其核定位也发生相应改变，提示CXCL12可能通过影响WNT/β-catenin通路发挥作用。
3.6 MiR-142-3p通过调控WNT/β-catenin通路影响MCF-7细胞的迁移、EMT和干性
为了直接验证WNT/β-catenin通路的作用，研究使用了通路特异性抑制剂ICG-001。实验发现，当抑制miR-142-3p（增强恶性表型）时，同时加入ICG-001可以有效地逆转由miR-142-3p抑制所导致的迁移、EMT和干性增强现象。这强有力地证明，miR-142-3p确实是通过调控WNT/β-catenin信号通路来行使其功能的。
3.7 MiR-142-3p抑制MCF-7/PTX细胞的耐药性
将研究视角转向化疗耐药，团队发现在紫杉醇耐药细胞系MCF-7/PTX中，miR-142-3p的表达水平相较于亲本MCF-7细胞进一步下降，而多药耐药蛋白P-gp和BCRP的表达则显著升高。在MCF-7/PTX细胞中过表达miR-142-3p后，能够降低这些耐药蛋白的水平，说明miR-142-3p具有逆转紫杉醇耐药的能力。
3.8 SOX2调控MCF-7/PTX细胞的耐药性、增殖、迁移和EMT
由于前期实验发现miR-142-3p能下调SOX2，而SOX2在MCF-7/PTX细胞中高表达，研究进一步探讨了SOX2的功能。通过RNA干扰技术敲低SOX2后，MCF-7/PTX细胞的耐药性、增殖、迁移和EMT能力均受到明显抑制。这表明SOX2是介导miR-142-3p调控耐药表型的关键下游效应分子。
综合以上研究结果，可以得出结论：在乳腺癌中低表达的miR-142-3p，通过直接靶向CXCL12，抑制了WNT/β-catenin信号通路的活性，进而负向调控了乳腺癌细胞的干细胞特性、EMT过程、迁移能力以及对紫杉醇的耐药性。转录因子SOX2是此调控轴下游的关键分子之一。
本研究的意义在于，首次系统地阐明了“miR-142-3p/CXCL12/WNT/β-catenin/SOX2”这一全新的信号轴在调控乳腺癌干性和化疗耐药中的重要作用。这不仅深化了对乳腺癌恶性生物学行为背后分子机制的理解，更重要的是，为克服乳腺癌的转移和耐药提供了新的潜在治疗靶点。未来，基于恢复miR-142-3p功能或干预其下游通路的策略，有望成为乳腺癌治疗，特别是针对癌症干细胞的新型疗法开发方向。
