ATG7缺失通过外泌体介导的SCARB1下调促进乳腺癌进展的机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  本研究揭示了乳腺癌微环境中ATG7(自噬相关基因7)在成纤维细胞中的关键调控作用。研究人员通过临床样本分析、体外实验和动物模型,发现低表达ATG7的成纤维细胞通过外泌体递送miR-6803b至乳腺癌细胞,靶向抑制SCARB1(清道夫受体B类成员1)表达,从而促进肿瘤增殖、转移和干性特征。该研究为乳腺癌微环境调控提供了新靶点,发表于《Cell Death and Disease》,为预后评估和靶向治疗策略开发奠定理论基础。

  

乳腺癌作为全球女性发病率最高的恶性肿瘤,其复发和转移仍是临床治疗的主要挑战。近年来,肿瘤微环境(TME)中的癌症相关成纤维细胞(CAFs)被证实通过分泌细胞因子和外泌体参与肿瘤进展,但具体调控机制尚未明确。尤其值得注意的是,自噬相关基因ATG7在多种癌症中呈现异常表达,但其在肿瘤微环境中的功能仍存在认知空白。

武汉大学的研究团队通过分析140例乳腺癌临床样本,首次发现基质成纤维细胞中ATG7低表达与肿瘤进展和不良预后显著相关。通过构建Atg7基因敲除小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)模型,研究人员发现ATG7缺失会诱导成纤维细胞获得CAFs特征,包括收缩能力增强、标志物(FAP、PDGFRα、ACTA2)表达上调等。

研究采用多组学技术揭示了关键调控轴:ATG7缺陷的成纤维细胞通过外泌体递送新型miRNA——miR-6803b至乳腺癌细胞,该miRNA通过结合SCARB1基因3'UTR抑制其表达,进而激活上皮-间质转化(EMT)程序并增强肿瘤干细胞特性。临床样本验证显示,晚期(TNM II期)乳腺癌患者来源的成纤维细胞中ATG7/miR-6803b/SCARB1轴异常活跃。

主要技术方法包括:

  1. 组织微阵列(TMA)分析140例乳腺癌样本
  2. 外泌体分离与纳米颗粒追踪分析(NTA)
  3. 小鼠原位移植瘤模型(4T1和MDA-MB-231细胞系)
  4. 小RNA测序与生物信息学预测
  5. 双荧光素酶报告基因验证靶基因

研究结果:

  1. 临床相关性验证
    通过免疫组化评分发现,复发患者基质中ATG7表达显著低于上皮组织(p<0.01),且低表达组患者5年生存率降低40%。

  2. CAFs表型转化机制
    Atg7-/- MEFs表现出典型CAFs特征:胶原收缩能力增强2.3倍(p<0.001),CD44high细胞比例增加15倍,同时分泌TGF-β等促瘤因子。

  3. 外泌体介导的细胞通讯
    纳米颗粒追踪显示Atg7-/- MEFs分泌更多miR-6803b(表达量升高8倍),经DiD标记证实可通过外泌体转移至癌细胞。

  4. 靶向调控通路解析
    双荧光素酶实验证实miR-6803b直接结合SCARB1 mRNA(突变结合位点后活性恢复83%),敲除SCARB1可模拟促癌效应。

  5. 临床样本验证
    TNM II期患者成纤维细胞中ATG7蛋白水平降低60%,其外泌体可使4T1细胞迁移能力提高3倍(p<0.001)。

这项研究首次阐明ATG7在肿瘤微环境中的"守门人"作用,揭示外泌体miR-6803b作为新型分子信使的调控机制。不仅为乳腺癌分期提供潜在生物标志物(ATG7/miR-6803b/SCARB1),更提示靶向肿瘤-基质互作的治疗新策略。特别值得注意的是,该研究发现的miR-6803b在人和小鼠中具有保守性,为跨物种转化研究奠定基础。论文发表于《Cell Death and Disease》的发现,为理解肿瘤微环境重编程提供了全新视角。

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