编辑推荐:
乳腺癌治疗面临诸多挑战,为探究癌细胞逃避失巢凋亡(anoikis)机制,研究人员聚焦 FOXM1与 SQLE 展开研究。结果发现 FOXM1上调 SQLE,经糖酵解抑制乳腺癌细胞失巢凋亡,该轴有望成为治疗靶点。
在癌症的 “战场” 上,乳腺癌无疑是女性健康的一大劲敌。据 2020 年数据显示,全球约有 230 万新增乳腺癌病例,超越肺癌成为最常见癌症类型 。乳腺癌治疗困难重重,其高度异质性使得不同亚型对治疗反应差异巨大,手术、放化疗虽有一定效果,但手术会影响患者生活质量,化疗药物不仅副作用大,还易引发耐药性,开发新疗法迫在眉睫。
癌细胞逃避凋亡的能力是肿瘤发展的关键因素,失巢凋亡作为一种特殊的程序性细胞死亡,在癌细胞脱离细胞外基质或相邻细胞时发生,但癌细胞却能通过多种机制抵抗失巢凋亡,促进肿瘤转移。在乳腺癌中,这一现象尤为突出,然而其具体机制却迷雾重重。与此同时,肿瘤的能量代谢异常,糖酵解在乳腺癌进展中扮演重要角色,可它与失巢凋亡之间的关系也尚不明确。为了揭开这些谜团,来自昌吉回族自治州人民医院的研究人员开展了深入研究。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从 TCGA 数据库获取乳腺癌 mRNA 表达数据进行生物信息学分析,筛选出目标基因和转录因子。随后进行细胞实验,培养多种细胞系,通过细胞转染改变基因表达,运用 qPCR 检测基因表达水平,利用 CCK-8 法评估细胞活力,借助流式细胞术检测细胞凋亡,采用 Western blot 分析蛋白表达,还有双荧光素酶报告基因测定和染色质免疫沉淀(ChIP)实验探究基因间的调控关系 。
研究结果如下:
- SQLE 在乳腺癌中高表达:通过对 TCGA 数据的分析,结合 qPCR 和 Western blot 实验,发现 SQLE 在乳腺癌肿瘤组织和细胞系中表达显著升高。
- SQLE 抑制乳腺癌细胞失巢凋亡:基因富集分析(GSEA)显示 SQLE 与失巢凋亡途径相关,且与促进失巢凋亡的关键基因呈负相关。细胞实验表明,敲低 SQLE 会降低细胞活力、促进细胞凋亡,而过表达 SQLE 则效果相反,证明 SQLE 能抑制乳腺癌细胞失巢凋亡。
- SQLE 通过糖酵解抑制失巢凋亡:GSEA 分析发现 SQLE 主要参与糖酵解信号通路,且与糖酵解相关基因正相关。实验显示,敲低 SQLE 会抑制糖酵解相关蛋白表达、降低细胞外酸化率(ECAR)、减少葡萄糖摄取、乳酸分泌和 ATP 合成。使用糖酵解抑制剂 2 - 脱氧葡萄糖(2-DG)处理后,oe-SQLE 对细胞活力的促进作用和对失巢凋亡的抑制作用均被削弱,说明 SQLE 通过有氧糖酵解抑制乳腺癌细胞失巢凋亡。
- FOXM1是 SQLE 的上游转录因子:生物信息学预测结合实验验证,发现 FOXM1与 SQLE 存在正相关,且 FOXM1能直接靶向 SQLE。进一步实验表明,敲低 FOXM1会抑制细胞活力、促进细胞凋亡、抑制糖酵解,而过表达 SQLE 能部分逆转这些作用,证实 FOXM1激活 SQLE 转录,进而通过有氧糖酵解途径抑制乳腺癌细胞失巢凋亡。
研究结论指出,FOXM1上调 SQLE,介导糖酵解抑制乳腺癌细胞失巢凋亡,FOXM1/SQLE 轴有望成为乳腺癌治疗的新靶点。在讨论部分,研究人员表示该研究首次证实了 FOXM1对 SQLE 的转录激活作用,填补了相关研究空白 。虽然现有研究探索了 FOXM1在肿瘤生物学中的作用,但对其调节糖酵解和失巢凋亡的具体机制尚未系统阐明。SQLE 作为潜在治疗靶点,未来结合靶向治疗和免疫治疗等方法,有望提高乳腺癌治疗效果、克服耐药性。此外,研究还发现 FOXM1和 SQLE 高表达可作为乳腺癌的生物标志物,用于诊断和预后评估,为精准医疗提供了新方向。