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ER-α36 和 RUNX2 在乳腺癌中共表达,分布在细胞质/膜和细胞核中;在2级肿瘤中较为普遍。
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敲低其中任何一个基因都会降低另一个基因的表达;共免疫沉淀实验证实了它们在乳腺癌细胞中的物理相互作用。
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RUNX2 通过更强的 ERE
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ER-α36 和 RUNX2 在乳腺癌中共表达,分布在细胞质/膜和细胞核中;在2级肿瘤中较为普遍。
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敲低其中任何一个基因都会降低另一个基因的表达;共免疫沉淀实验证实了它们在乳腺癌细胞中的物理相互作用。
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RUNX2 通过更强的 ERE 结合能力增强 ER-α36 驱动的转录,这意味着它们在癌症中具有协同作用。
引言
根据癌症发病率和死亡率的数据,乳腺癌目前是女性中发病率最高的肿瘤。它也是女性中仅次于肺癌的第二大癌症相关死亡原因 [1]、[2]。早期筛查、检测和系统治疗的进步显著改善了患者的生存结果。尽管乳腺癌治疗取得了显著进展,但仍有大约20%的乳腺癌患者会出现复发和转移,这导致了约90%的乳腺癌相关死亡 [3]。三阴性乳腺癌(TNBC),即 ER-阴性、PR-阴性和 HER2-阴性的乳腺癌,约占所有乳腺癌病例的15%,并且通常比 ER-阳性的乳腺癌更具侵袭性 [4]、[5]。TNBC 的预后最差 [6]。对于乳腺癌,特别是三阴性乳腺癌,仍亟需其他治疗靶点。
雌激素受体α(ER-α)的新变体,称为 ER-α36,最初于2005年被报道 [7]。这种变体在多种恶性肿瘤中被发现,包括胃癌、宫颈癌、乳腺癌和胶质母细胞瘤 [8]、[9]、[10]、[11]。与全长ER-α66不同,ER-α36缺乏转录激活功能域AF-1和AF-2,但保留了DNA结合域、部分二聚化和配体结合域 [7]、[12]。ER-α36主要定位于细胞膜(60%),在细胞质(30%)和细胞核(10%)中的含量较少。这种表达模式与细胞核和/或细胞质中ER-α66水平的降低相关 [13]、[14]、[15]。它通过MAPK/ERK和EGFR/SRC通路促进雌激素和抗雌激素信号传导,从而促进癌细胞的增殖和迁移 [16]、[17]。根据雌激素受体α(ER-α66)的表达情况,乳腺癌可以分为ER阳性和ER阴性两类。Zhang等人证明,在ER阴性的乳腺癌中,ER-α36的表达水平升高与细胞增殖、侵袭和迁移的增加显著相关 [18]。此外,ER-α36在维持乳腺癌干细胞的稳态和促进细胞分化中起着重要作用 [19]。
Runt相关转录因子2(RUNX2)属于RUNX家族,RUNX2的缺乏会干扰骨骼系统的发育 [20]。RUNX2因其在转移性癌症和乳腺癌干细胞中的关键作用而广受重视。实证证据表明,ER-α2的表达升高在侵袭性乳腺癌亚型中尤为普遍,尤其是在三阴性乳腺癌中,并且与乳腺癌患者中与雌激素受体信号通路相关的耐药机制有关 [21]、[22]。此外,选择性雌激素受体调节剂(SERMs),如雷洛昔芬,已被证明可以抑制RUNX2的表达 [23]。在恶性乳腺肿瘤中,高水平的RUNX2表达与ER表达呈负相关,而在体外实验中,ERα的过表达会抑制RUNX2的表达 [24]。此外,ER的DNA结合域缺失会消除雌激素对RUNX2活性的影响 [25]。然而,在2级乳腺癌中,RUNX2的表达与ER和孕激素受体(PR)之间存在显著的正相关关系。相比之下,在1级和3级癌症中,这种相关性则相反 [26]。Das等人的数据显示,癌细胞核中同时存在ER和RUNX2的阳性染色 [26]。这些观察结果表明,RUNX2和ER的协同作用可能促进了乳腺癌的起始、维持和发展。在浸润性导管癌中,RUNX2不仅定位于细胞核,也存在于细胞质中 [27]。然而,其原因尚不清楚。
我们的实验室在2010年首次报道了ER-α36可通过PI3K/Akt信号通路促进正常乳腺细胞向乳腺癌细胞的转化 [28]。在人类骨髓间充质细胞(hBMSCs)的细胞核中观察到ER-α36和RUNX2的共同标记 [29]。然而,尚不清楚RUNX2和ER-α36之间是否存在相互作用。为了解决这个问题,我们进行了免疫组织化学和Western blot分析,以比较乳腺癌标本和细胞中ER-α36和RUNX2的蛋白质定位,并将结果与患者的临床病理特征进行了关联。还使用荧光素报告基因测定和共免疫沉淀实验研究了ER-α36和RUNX2之间的关联。
章节片段
肿瘤标本
我们从大连医科大学第一附属医院选择了25份经过福尔马林固定、石蜡包埋的乳腺癌组织标本。所有标本均通过病理检查进行了诊断。患者的年龄范围从33到72岁,平均年龄为57岁,请参见补充表1。由于无法直接获取绝经状态的信息,因此根据标准临床定义进行了估算(围绝经期定义为
讨论
ER-α36是ER-α的一种变体,具有与ER-α66不同的特性和功能。在雌激素受体(ER)α阴性的乳腺癌患者中,ER-α36的表达水平升高。ER-α36还参与了乳腺癌的致癌和转移过程 [13]。RUNX2在乳腺癌的发展和进展中起着重要作用,包括其向骨骼的转移,且在ER阴性的肿瘤中RUNX2的表达水平较高 [23]、[33]、[34]。
作者贡献
Jia Sun和Xin Guan撰写了手稿。Jia Sun还进行了Western blot、免疫组化和细胞培养;Xin Guan进行了Western blot和数据分析;Hongyan Li和Xiaozhen Fu进行了共免疫沉淀和荧光素实验;Mengmeng Chen和Bingqiang Zhang协助数据分析。Chao Qu设计了实验方案。
CRediT作者贡献声明
Jia Sun: 撰写——初稿,方法学。Xin Guan: 撰写——初稿,方法学。Hongyan Li: 方法学,正式分析。Xiaoxia Shi: 方法学,资金获取。Xiaozhen Fu: 方法学。Bingqiang Zhang: 方法学,数据管理。Mengmeng Chen: 方法学。Chao Qu: 撰写——审阅与编辑,项目管理。Wei Zou: 撰写——审阅与编辑。
资助
本研究得到了中国国家自然科学基金(编号82300674)的资助。
利益冲突声明
所有作者均已审阅了手稿的最终版本并同意其发表。该手稿此前未在任何地方发表过,也未被其他地方考虑过全部或部分发表。作者们声明没有利益冲突。
致谢
我们感谢Wang ZY博士(克雷顿大学医学院)提供了ER-α36抗体和SNG162。
Jia Sun|Xin Guan|Hongyan Li|Xiaoxia Shi|Xiaozhen Fu|Bingqiang Zhang|Mengmeng Chen|Chao Qu|Wei Zou
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