缺氧肿瘤微环境中CAF来源的外泌体circSTAT3通过miR-671-5p/NOTCH1信号轴驱动三阴性乳腺癌干性维持与化疗抵抗的机制研究

本研究针对缺氧肿瘤微环境（TME）中癌症相关成纤维细胞（CAFs）如何通过外泌体circRNA调控三阴性乳腺癌（TNBC）干性与化疗抵抗的科学问题，通过多组学技术揭示了缺氧CAF分泌的外泌体circSTAT3通过ceRNA机制竞争性结合miR-671-5p，解除其对NOTCH1的抑制，从而激活肿瘤干细胞（CSCs）特性并诱导化疗耐药。该研究为TNBC的靶向治疗提供了新型生物标志物和干预靶点。

　　

在肿瘤微环境（TME）这个复杂的生态系统中，缺氧区域如同暗流涌动的"风暴眼"，驱使癌症相关成纤维细胞（CAFs）转化为肿瘤进展的帮凶。三阴性乳腺癌（TNBC）作为最具侵袭性的亚型，其治疗失败的核心谜团之一正是CAFs在缺氧条件下如何通过表观遗传调控重塑肿瘤细胞命运。天津医科大学肿瘤医院乳腺癌防治重点实验室的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表的研究，首次揭示了缺氧CAF来源的外泌体circSTAT3通过miRNA分子海绵机制激活NOTCH1信号通路，为破解TNBC治疗抵抗提供了全新视角。

研究人员采用临床样本队列（60例乳腺癌组织、40例患者血浆）与细胞模型（MDA-MB-231、SUM159）相结合的策略，通过超速离心分离外泌体、RNase R消化验证circRNA稳定性、双荧光素酶报告基因等技术，系统解析了缺氧CAF外泌体的致癌机制。

癌症相关成纤维细胞与乳腺癌组织病理分级的相关性
免疫组化显示α-SMA⁺ CAFs在高级别（III级）肿瘤中显著富集，分离的CAFs呈现典型梭形形态且高表达α-SMA，而CD34^-/pan-CK^-特征排除了内皮/上皮污染。

缺氧CAF来源的外泌体富集circSTAT3
透射电镜显示缺氧CAF外泌体呈典型杯状结构（直径~110nm），Western blot验证CD63⁺/TSG101⁺/Alix⁺标志物。RNase R消化实验证实circSTAT3（chr17:40,467,763-40500534）具有环状结构稳定性（半衰期>24h），荧光原位杂交（FISH）定位其胞质分布。

circSTAT3的临床意义与转移机制
circSTAT3在晚期乳腺癌组织和患者血浆外泌体中显著上调（p<0.01），与淋巴结转移正相关。PKH26标记实验证实缺氧CAF外泌体可被TNBC细胞内化，使circSTAT3水平提升4.2倍（p<0.001），而外泌体抑制剂GW4869阻断该效应。

功能表型调控
缺氧CAF外泌体使TNBC细胞迁移能力增强3.05倍（p<0.01），上调波形蛋白（Vimentin）、N-钙黏蛋白（N-cadherin）等EMT标志物。siRNA敲低circSTAT3可逆转这些效应，并使顺铂IC₅₀降低57%（p<0.01）。

分子机制解析
双荧光素酶报告系统证实circSTAT3通过"AGAUUU"序列结合miR-671-5p（p<0.05），RNA免疫共沉淀（RIP）显示二者在Ago2复合物中共富集。下游NOTCH1被证实为miR-671-5p直接靶标，circSTAT3过表达使NOTCH1蛋白水平提升2.8倍（p<0.05）。

体内验证与临床意义
裸鼠移植瘤模型显示缺氧CAF外泌体处理组肿瘤体积增加4.3倍（p<0.001），免疫组化显示CD44⁺/NOTCH1⁺细胞群扩增。血清外泌体circSTAT3水平与肿瘤进展正相关，提示其作为液态活检标志物的潜力。

这项研究创新性地描绘了"缺氧-CAF外泌体-circSTAT3/miR-671-5p/NOTCH1"级联通路，突破了既往对CAF仅分泌蛋白因子的认知局限。circSTAT3作为ceRNA调控网络的枢纽分子，不仅为TNBC分层治疗提供新靶点，其外泌体递送特性更为克服血脑屏障等治疗难点提供了思路。研究揭示的基质-肿瘤细胞circRNA对话机制，为理解肿瘤微环境表观遗传调控开辟了新范式。