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CAFs外泌体circFOXO1通过miR-27a-3p/BNIP3轴促进三阴性乳腺癌自噬与放疗抵抗的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月12日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)放疗耐受难题,揭示了肿瘤微环境中癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过外泌体circFOXO1调控miR-27a-3p/BNIP3分子轴促进肿瘤细胞自噬的新机制。曲靖市第一人民医院的研究团队通过体内外实验证实,放疗激活的CAFs分泌富含circFOXO1的外泌体,通过"分子海绵"作用吸附miR-27a-3p从而解除对BNIP3的抑制,最终诱导TNBC细胞发生自噬并产生放疗抵抗。该发现为克服TNBC治疗耐受提供了新的靶点策略。
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(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER-2)表达,导致治疗选择有限且易产生放疗抵抗。临床数据显示,TNBC患者在放疗中后期常出现耐受现象,成为导致治疗失败的主要原因。近年研究发现,肿瘤微环境(TME)中癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过外泌体介导的细胞间通讯在肿瘤进展中起关键作用,但其在TNBC放疗抵抗中的具体机制尚未阐明。
曲靖市第一人民医院的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中,系统揭示了CAFs来源外泌体circFOXO1通过调控miR-27a-3p/BNIP3轴促进TNBC自噬和放疗抵抗的分子机制。研究采用从TNBC患者组织原代培养的CAFs与MDA-MB-231细胞共培养体系,结合外泌体分离鉴定、基因过表达/沉默、双荧光素酶报告基因等技术,通过体外功能实验和裸鼠移植瘤模型进行验证。
CAFs对TNBC细胞生物学行为的影响
共培养实验显示CAFs显著增强TNBC细胞的增殖、迁移和侵袭能力,抑制细胞凋亡。Western blot检测发现上皮标志物E-cadherin下调,间质标志物N-cadherin和vimentin上调,提示EMT进程激活。透射电镜观察到自噬体数量增加,自噬标志蛋白LC3II/I和Beclin-1表达升高,p62下降,证实CAFs可同时诱导EMT和自噬。
外泌体介导的调控机制
纳米颗粒追踪分析(NTA)显示放疗后CAFs分泌的外泌体数量增加,直径约120±15 nm。这些外泌体高表达CD9/CD63等标志蛋白,并富含circFOXO1。功能实验表明,过表达circFOXO1可重现CAFs的促肿瘤效应,而敲低circFOXO1则产生相反效果,证实circFOXO1是外泌体中的关键效应分子。
circFOXO1/miR-27a-3p/BNIP3轴验证
生物信息学预测和双荧光素酶实验证实circFOXO1可直接结合miR-27a-3p,而miR-27a-3p又可靶向调控BNIP3 mRNA。在机制上,circFOXO1通过"海绵吸附"作用降低miR-27a-3p活性,解除其对BNIP3的抑制,从而激活线粒体自噬。回补实验显示,转染miR-27a-3p模拟物可逆转circFOXO1的促肿瘤作用,而过表达BNIP3又能抵消miR-27a-3p的抑制效应,证实该轴的级联调控关系。
体内实验验证
裸鼠移植瘤实验发现,CAFs外泌体或circFOXO1过表达显著促进肿瘤生长,而自噬抑制剂3-MA可部分逆转这种效应。肿瘤组织中circFOXO1和BNIP3表达上调,miR-27a-3p下调,与体外结果一致。
该研究首次阐明放疗诱导的CAFs外泌体circFOXO1通过ceRNA机制调控miR-27a-3p/BNIP3轴,进而激活自噬和诱导放疗抵抗的完整信号通路。这不仅为理解TNBC微环境调控提供了新视角,更为联合自噬抑制剂改善放疗疗效提供了理论依据。研究局限性在于仅使用MDA-MB-231细胞系,未来需在不同分子亚型TNBC中验证该机制的普适性。
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