《Frontiers in Oncology》：Secretory carrier membrane protein 3 modulates nuclear ERK1/2 signaling and drug response in triple-negative breast cancer
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引言：三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer, TNBC）常表现为过度活跃的促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）/细胞外信号调节激酶1/2（extracellul
引言：三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer, TNBC）常表现为过度活跃的促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）/细胞外信号调节激酶1/2（extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2）信号，但缺乏可维持持久通路抑制的可行靶点。因此，需要识别能够塑造ERK1/2输出并影响对ERK1/2抑制剂应答的调节因子。内体运输蛋白分泌性载体膜蛋白3（secretory carrier membrane protein 3, SCAMP3）是TNBC中表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）信号和ERK1/2依赖性磷酸化蛋白质组程序的正调控因子。然而，SCAMP3调节ERK1/2信号和靶向药物反应的机制仍不清楚。方法：在此，研究人员将SCAMP3敲除与药理学ERK1/2抑制相结合，以评估SCAMP3对MAPK信号、ERK1/2分布、细胞周期控制、凋亡和体内药物反应的贡献。结果：研究人员发现，与MAPK野生型乳腺癌细胞相比，在具有内在MAPK激活改变的TNBC模型中，SCAMP3表达上调。SCAMP3敲除减少了RAF-MEK-ERK1/2信号，降低了活性ERK1/2的核积累，阻滞了细胞周期，并促进了凋亡反应。此外，在MAPK野生型TNBC的异种移植模型中，SCAMP3敲除增强了对ERK1/2靶向抑制剂MK-8353的抑制反应。结论：本研究将SCAMP3确定为ERK1/2信号的重要调节因子，并支持进一步研究SCAMP3作为改善ERK1/2靶向治疗的潜在联合靶点。
三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer, TNBC）是一种侵袭性强、预后差的乳腺癌亚型，其特征是缺乏雌激素受体（estrogen receptor, ER）、孕激素受体（progesterone receptor, PR）和人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2, HER2）表达，因此对常规内分泌治疗和抗HER2靶向治疗不敏感。尽管免疫检查点抑制剂、PARP抑制剂和抗体药物偶联物等新型疗法改善了一部分患者的预后，但耐药性和应答持久性仍有限。在TNBC中，RAS/RAF/MEK1/2/ERK1/2 MAPK级联常呈过度激活，其中表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）信号和RAS/RAF突变是重要驱动因素。分泌性载体膜蛋白3（secretory carrier membrane protein 3, SCAMP3）是一种内体运输蛋白，此前被发现正调控EGFR信号和ERK1/2依赖性磷酸化程序，但其调控ERK1/2信号完整性、核转位以及靶向药物反应的机制尚不清楚。因此，阐明SCAMP3在MAPK信号传导和靶向治疗中的作用具有重要意义。
研究人员将SCAMP3敲除（SCAMP3 knockout, SC3KO）与药理学ERK1/2抑制剂MK-8353相结合，在多种TNBC细胞系和异种移植模型中系统评估了SCAMP3对MAPK信号、ERK1/2亚细胞分布、细胞周期、凋亡及体内药物反应的影响。研究发现，SCAMP3表达在携带MAPK激活改变的TNBC细胞中显著上调；SC3KO减弱RAF-MEK-ERK1/2信号传导，减少活性ERK1/2的核积累，导致细胞周期阻滞和凋亡增加，并在MAPK野生型TNBC异种移植模型中增强MK-8353的抑瘤效果。这些结果揭示SCAMP3是ERK1/2信号的重要调节因子，支持其作为改善ERK1/2靶向治疗的潜在联合靶点。
在方法上，研究人员使用了多种乳腺癌细胞系，包括SUM-149（TNBC，RAS/RAF野生型）、SUM-159（HRAS突变）、MDA-MB-231（KRAS/BRAF突变）、MDA-MB-468（NRAS过表达）、SUM-190（HER2阳性）以及非致瘤性MCF-10A。通过CRISPR/Cas9基因编辑构建SC3KO细胞，并利用慢病毒转导。主要关键技术包括：蛋白质印迹法检测MAPK通路蛋白表达和磷酸化；细胞活力实验测定MK-8353的半数抑制浓度（half-maximal inhibitory concentration, IC50）；流式细胞术分析细胞周期和Annexin V/PI凋亡；免疫荧光和核分级分离评估SCAMP3与磷酸化ERK1/2（phosphorylated ERK1/2, p-ERK1/2）的亚细胞定位及核积累；在SCID小鼠中建立SUM-149和MDA-MB-468原位异种移植模型，口服MK-8353（30 mg/kg，每日两次）治疗27天，监测肿瘤体积和体重。统计采用方差分析（analysis of variance, ANOVA）等。
研究结果如下：
3.1 TNBC细胞中MAPK激活改变与SCAMP3高表达相关：通过免疫印迹检测发现，与RAS/RAF野生型TNBC细胞SUM-149相比，携带HRAS G12D（SUM-159）、KRAS G13D/BRAF G464V（MDA-MB-231）和NRAS过表达（MDA-MB-468）的TNBC细胞中SCAMP3蛋白水平显著升高。此外，SC3KO在SUM-149和MDA-MB-468中仅轻微增加MK-8353的IC50，在SUM-190中则大幅增加，而MCF-10A过表达SCAMP3（SC3OE）细胞对MK-8353产生耐药性。表明SCAMP3表达水平并不决定细胞对MK-8353的急性增殖抑制敏感性。
3.2 SCAMP3缺失调节TNBC中ERK1/2依赖性细胞周期控制：流式细胞术显示，在SUM-149细胞中，SC3KO导致G0/G1期细胞比例显著增加；MK-8353处理进一步增强了这种G1阻滞（SC3KO 81.4%对野生型71.9%）。在MDA-MB-468细胞中，SC3KO本身未显著改变周期分布，但在MK-8353处理后，SC3KO细胞G2/M期积累更显著（66.1%对58.6%）。免疫印迹显示，SUM-149 SC3KO细胞中cyclin B1上调，而MDA-MB-468 SC3KO细胞中cyclin E1和B1降低。说明SCAMP3缺失影响ERK1/2依赖的细胞周期检查点控制
