三阴性乳腺癌中miR-185-5p/miR-652-5p/miR-1246通过下调PATZ1重塑肿瘤微环境的机制研究

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Cellular and Molecular Life Sciences 6.2

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  本研究揭示了TNBC(三阴性乳腺癌)来源的细胞外囊泡(EVs)通过递送miR-185-5p/miR-652-5p/miR-1246(combo-miRs)激活成纤维细胞转化为CAFs(癌症相关成纤维细胞)的新机制。研究人员发现这些被激活的成纤维细胞通过下调转录因子PATZ1,显著上调76种促肿瘤分泌蛋白,进而促进乳腺癌细胞迁移、侵袭和存活。该研究为TNBC的微环境调控提供了新的治疗靶点。

  

在乳腺癌的诸多亚型中,三阴性乳腺癌(TNBC)以其侵袭性强、预后差和治疗选择有限而著称。这种恶性肿瘤的恶劣生物学行为不仅源于肿瘤细胞自身特性,更与其所处的肿瘤微环境(TME)密切相关。在这个复杂的生态系统中,癌症相关成纤维细胞(CAFs)扮演着关键角色,它们通过分泌多种因子重塑细胞外基质(ECM),促进肿瘤进展和转移。然而,肿瘤细胞如何"驯化"周围正常成纤维细胞转变为促癌的CAFs,这一过程的具体分子机制仍有待阐明。

意大利国家研究委员会肿瘤内型研究所(IEOMI-CNR)和那不勒斯费德里科二世大学的研究团队在《Cellular and Molecular Life Sciences》发表的研究,揭示了TNBC细胞通过细胞外囊泡(EVs)递送特定微小RNA(miRNAs)重编程成纤维细胞的新机制。研究人员发现,由miR-185-5p、miR-652-5p和miR-1246组成的组合(combo-miRs)能够显著激活成纤维细胞,这些被激活的细胞分泌的因子可促进乳腺上皮细胞的迁移、侵袭和存活。通过蛋白质组学分析,研究团队鉴定出76种在激活成纤维细胞条件培养基中显著上调的分泌蛋白,并发现转录因子PATZ1是调控这些蛋白表达的关键分子。进一步实验证实,PATZ1是miR-185-5p和miR-652-5p的直接靶标,其下调导致促肿瘤分泌蛋白的表达增加。

研究采用了多种关键技术方法:通过Transwell迁移实验和伤口愈合实验评估细胞迁移能力;利用三维胶原基质培养患者来源的乳腺肿瘤类器官模拟侵袭过程;采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)进行分泌蛋白组分析;通过双荧光素酶报告基因实验验证miRNA与靶基因的相互作用;使用PATZ1基因敲除的小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)模型验证PATZ1的功能。

Fibroblasts activated by combo-miRs promote tumorigenic functions in breast cells

研究发现,经combo-miRs激活的成纤维细胞条件培养基能显著提高MCF10A非肿瘤性乳腺细胞和MCF7管腔A型乳腺癌细胞的活力。迁移实验显示,这种条件培养基对MCF10A细胞具有强烈的趋化作用。更重要的是,在患者来源的乳腺肿瘤类器官模型中,激活成纤维细胞的培养基诱导了更广泛的侵袭性突起形成,表明这些成纤维细胞确实能促进乳腺癌的侵袭性表型。

Proteomic analysis of conditioned medium from combo-miRs-activated fibroblasts

蛋白质组学分析鉴定出255个差异表达蛋白,其中76种分泌蛋白在激活成纤维细胞条件培养基中显著上调。这些蛋白包括已知的促肿瘤因子如波形蛋白(Vimentin)、转化生长因子β1(TGF-β1)和基质金属蛋白酶14(MMP14)等。基因本体分析显示这些蛋白富集于细胞外基质组织和细胞迁移等与肿瘤进展密切相关的通路。细胞标志物分析证实,combo-miRs激活的成纤维细胞表现出典型的肌成纤维细胞表型。

PATZ1 is a master regulator of CAF-mediated secreted protein

生物信息学分析发现,12种上调最显著的分泌蛋白的启动子区域都含有PATZ1的结合位点。实验证实,在BT-549 TNBC细胞中过表达PATZ1可显著下调SRPX、SIRPα、Vimentin、TGFβ和RAB1B等基因的表达。来自PATZ1杂合敲除MEFs的条件培养基能显著促进MCF7细胞的迁移和活力,这与combo-miRs激活成纤维细胞的效果相似。在正常成纤维细胞中敲低PATZ1也重现了这些促肿瘤效应。

miR-185-5p and miR-652-5p target PATZ1 in vitro

研究发现PATZ1是miR-185-5p和miR-652-5p的直接靶标。Western blot和实时定量PCR证实,combo-miRs处理可显著降低成纤维细胞中PATZ1的蛋白和mRNA水平。双荧光素酶报告基因实验验证了这两种miRNA通过结合PATZ1 mRNA的3'非翻译区(3'UTR)调控其表达。虽然miR-1246也能下调PATZ1表达,但其作用机制可能更为复杂。

这项研究揭示了TNBC微环境中细胞间通讯的新机制:肿瘤细胞通过EVs递送combo-miRs,特别是miR-185-5p和miR-652-5p,靶向抑制成纤维细胞中PATZ1的表达,进而解除PATZ1对多种促肿瘤分泌蛋白的转录抑制,最终形成有利于肿瘤进展的微环境。这一发现不仅深化了我们对TNBC恶性生物学行为的认识,更为开发针对肿瘤微环境的新型治疗策略提供了理论依据。PATZ1作为这一信号轴的核心分子,以及combo-miRs作为潜在的治疗靶点,都值得在未来的转化研究中进一步探索。

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