揭秘头颈鳞癌迁移 “密码”:Neuregulin-HER3 轴的关键作用

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Cellular Oncology 4.9

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  为探究 Neuregulin(NRG)信号在促进头颈鳞癌(HNSCC)迁移中的作用,研究人员开展相关研究。结果发现 NRG 通过激活 HER3 促进 HNSCC 细胞迁移,靶向 NRG/HER3 轴有望成为治疗策略,为攻克 HNSCC 提供新方向。

  在医学领域,头颈鳞癌(Head and Neck Squamous Cell Carcinoma,HNSCC)一直是个棘手的难题。它是一类起源于口腔、咽喉等部位上皮细胞的恶性肿瘤,全球每年约有 65 万新发病例 。尽管手术、放疗和化疗等治疗手段不断进步,但晚期患者的预后依然很差,其中一个重要原因就是癌细胞容易侵犯周围神经,也就是神经浸润(Perineural Invasion,PNI)。PNI 不仅会导致患者疼痛加剧、治疗难度增大,还大大增加了癌症复发的风险。
此前,Neuregulin(NRG)信号在癌症发展中的作用逐渐受到关注。NRG 是一类生长因子,能与 ErbB 受体家族结合,激活下游信号通路,影响细胞的增殖、迁移和存活。其中,HER3 作为 ErbB 受体家族的一员,在 NRG 信号传导中起着关键作用。然而,NRG 信号在头颈癌,尤其是在 PNI 方面的具体作用机制,却一直是个未解之谜。为了揭开这个谜团,韩国高丽大学医学院等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cellular Oncology》上,为头颈鳞癌的治疗带来了新的希望。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法:一是细胞实验,包括使用 FaDu 和 TU138 这两种 HNSCC 细胞系进行培养和处理;二是体外功能实验,如伤口愈合实验、细胞迁移实验、背根神经节(Dorsal Root Ganglion,DRG)共培养实验,用于观察细胞的迁移能力;三是蛋白质分析技术,像免疫印迹(Immunoblotting)、免疫沉淀(Immunoprecipitation),用来检测蛋白的表达和磷酸化水平;四是基因干扰技术,利用小干扰 RNA(siRNA)和慢病毒介导的短发夹 RNA(shRNA)来敲低相关基因的表达。

下面来看看具体的研究结果:

  • NRG 信号促进 HNSCC 细胞向神经迁移:通过 DRG 共培养实验发现,活性 DRG 分泌的 NRG 能刺激 HNSCC 细胞,增强其向神经突起的迁移能力。当 DRG 失活时,细胞迁移明显减少,这表明肿瘤 - 神经微环境对癌症进展至关重要。
  • NRG 刺激促进细胞迁移及相关蛋白磷酸化:伤口愈合实验显示,NRG 刺激后,FaDu 和 TU138 细胞的迁移能力显著增强。同时,研究发现 NRG 刺激会使 HER3 和 HER2 磷酸化,且在不同细胞系中存在差异。在 FaDu 细胞中,HER3 磷酸化较强且依赖 NRG,而 TU138 细胞中 HER3 磷酸化较弱,但即便没有 NRG 刺激,其 HER3、AKT 和 ERK 磷酸化水平也较高。这说明不同细胞系对 NRG 信号的响应存在差异。
  • NRG 刺激激活 HER3 并促进受体相互作用:在 FaDu 细胞中,NRG 刺激能增强 HER3 与 HER2、HER3 与 PI3K 的相互作用,进而激活 PI3K-AKT 通路。而 HER3 特异性抗体 AV-203 能阻断这些相互作用,抑制 HER3 磷酸化,证实了 HER3 在 NRG 信号中的核心地位。
  • AV-203 抑制相关蛋白磷酸化:使用 AV-203 和 EGFR 抗体处理细胞后发现,NRG 信号主要依赖 HER3,而非 EGFR。AV-203 能有效抑制 FaDu 和 TU138 细胞中 HER3、AKT 和 ERK 的磷酸化,表明 HER3 在促进 HER2 激活中起关键作用,PI3K 则参与部分反馈调节。
  • NRG 诱导 HER3 依赖的细胞迁移和 HER2 相互作用:通过对 FaDu 细胞进行敲低 HER3 实验,发现 HER3 缺失会显著降低细胞迁移能力,减少 HER3 与 HER2 的相互作用,以及下游 AKT 和 ERK 的激活,说明 HER3 对 NRG 诱导的细胞迁移和信号传导至关重要 。
  • NRG 诱导 FAK 依赖的细胞迁移和 HER3 相互作用:研究发现 NRG 刺激能诱导 HER3 依赖的粘着斑激酶(Focal Adhesion Kinase,FAK)磷酸化。敲低 FAK 或使用 FAK 抑制剂 PF228 处理细胞,会明显抑制细胞迁移。而且,HER3 与 FAK 在 NRG 刺激下存在相互作用,HER3 缺失会破坏这种作用,表明 FAK 在 NRG 诱导的细胞迁移中也起着关键作用。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:NRG 通过激活 HER3,促使其与 HER2、FAK 形成复合物,进而激活下游的 AKT、ERK 和 FAK 信号通路,最终促进 HNSCC 细胞的迁移。这一发现不仅揭示了 HNSCC 细胞迁移和神经浸润的潜在机制,还为头颈癌的治疗提供了新的潜在靶点 ——NRG/HER3 轴。

在讨论部分,研究人员指出,尽管目前针对 HER3 的靶向治疗药物还存在安全性和有效性方面的问题,尚未获批用于临床,但他们的研究为未来的治疗策略提供了方向。比如,联合使用 HER3 抑制剂、HER2 抑制剂、PI3K 抑制剂或 FAK 抑制剂,可能会更有效地抑制 HNSCC 细胞的迁移和侵袭,改善患者的预后。此外,不同 HNSCC 细胞系对 NRG 信号的差异响应,也提示未来需要进一步研究不同患者群体对 HER3 靶向治疗的敏感性,以便实现精准治疗。总之,这项研究为头颈鳞癌的治疗开辟了新的研究方向,有望为攻克这一恶性肿瘤带来新的突破。

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