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TNBC来源外泌体POU5F1通过调控TRAF6/AKT通路促进巨噬细胞M2极化驱动癌症进展的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Cell Biology and Toxicology 5.3
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本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)微环境中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)极化的调控机制展开探索。中国医科大学附属第一医院团队发现TNBC细胞通过外泌体递送转录因子POU5F1至巨噬细胞,抑制TRAF6泛素化并激活AKT信号通路,从而驱动巨噬细胞向促肿瘤M2表型极化。该研究揭示了外泌体POU5F1-TRAF6-AKT轴在TNBC免疫微环境重塑中的关键作用,为开发靶向肿瘤-免疫串扰的新型治疗策略提供理论依据。
三阴性乳腺癌(TNBC)作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型,因其缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达,导致治疗选择有限且易复发转移。尽管免疫治疗取得进展,肿瘤微环境中免疫抑制性巨噬细胞的浸润仍是制约疗效的关键瓶颈。越来越多的证据表明,肿瘤来源的外泌体在介导细胞间通讯中扮演重要角色,但外泌体如何精确调控巨噬细胞极化仍存在认知空白。
中国医科大学附属第一医院的研究团队在《Cell Biology and Toxicology》发表的研究,首次揭示TNBC细胞通过外泌体递送转录因子POU5F1(又称OCT4)重编程巨噬细胞命运的分子机制。研究人员通过临床样本测序发现POU5F1在TNBC组织中显著高表达且与不良预后相关,随后构建体外共培养体系和动物模型,结合RNA测序、蛋白质互作分析等技术,系统解析了外泌体POU5F1-TRAF6-AKT信号轴在驱动巨噬细胞M2极化中的作用。
主要技术方法
研究采用57对TNBC患者组织样本进行转录组测序,建立稳定敲低POU5F1的TNBC细胞系(MDA-MB-231和4T1),通过超速离心分离外泌体并进行透射电镜和NTA表征。利用Transwell共培养系统研究巨噬细胞极化,通过Co-IP和泛素化实验验证蛋白互作,结合皮下移植瘤和原位乳腺癌小鼠模型评估体内效应。
POU5F1在TNBC中的表达特征
临床样本分析显示POU5F1 mRNA和蛋白在TNBC组织中的表达量显著高于癌旁组织(图1C-D),且高表达患者总生存期更短(图1E)。细胞实验证实POU5F1在TNBC细胞系(如MDA-MB-231、4T1)中的表达水平明显高于正常乳腺上皮细胞MCF-10A(图1F-G)。
POU5F1调控TNBC恶性表型
通过siRNA敲低实验发现,POU5F1缺失可显著抑制TNBC细胞增殖(CCK-8和EdU实验,图2C-D)、克隆形成(图2E)及迁移侵袭能力(伤口愈合和Transwell实验,图2F-G)。动物实验进一步证实,POU5F1敲低使移植瘤体积缩小50%以上(图3A-B),并伴随Ki67阳性率下降和凋亡增加(图3C)。
巨噬细胞极化调控机制
共培养实验表明,TNBC细胞通过外泌体将POU5F1转移至巨噬细胞(图5F),诱导M2标志物CD206、Arg-1和IL-10表达上调(图5B-D)。机制上,外泌体POU5F1与巨噬细胞内TRAF6直接结合(结合能-319.5 kcal/mol,图6F),抑制其泛素化降解(图6H),从而增强AKT/mTOR信号通路活性(图6D)。TRAF6过表达可逆转POU5F1缺失对M2极化的抑制作用(图7)。
体内验证与临床意义
在共移植模型中,POU5F1敲低的TNBC细胞联合野生型巨噬细胞仍能形成肿瘤,但M2比例显著降低;而联合TRAF6过表达巨噬细胞则恢复肿瘤生长(图9A-F)。ELISA检测显示POU5F1敲低组肿瘤组织中CXCL1、IL-10等促瘤因子水平下降(补充图8B)。
这项研究首次阐明TNBC来源外泌体POU5F1通过"劫持"巨噬细胞内TRAF6-AKT信号通路促进免疫抑制性微环境形成的新机制。从转化医学角度看,靶向外泌体POU5F1的递送系统或TRAF6-AKT信号节点的小分子抑制剂,有望成为打破TNBC免疫耐受的突破点。该发现不仅为理解肿瘤-免疫细胞互作提供新视角,也为开发基于外泌体的液体活检标志物和联合免疫治疗策略奠定理论基础。
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