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为解决三阴性乳腺癌(TNBC)治疗难题,CHA University 研究人员开展 ELK3-CYFIP2 轴相关研究,发现其影响癌细胞迁移和免疫敏感性,为 TNBC 治疗提供新策略。
三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌中极为棘手的一种亚型,它就像隐藏在黑暗中的 “杀手”,缺乏雌激素受体、孕激素受体以及人表皮生长因子受体 2,这使得常用的激素疗法和 HER2 靶向药物都对它束手无策。尽管化疗在早期有一定效果,但对于晚期患者来说,化疗效果大打折扣,患者死亡率居高不下,预后情况很差。自然杀伤细胞(NK 细胞)在免疫监视中发挥着关键作用,它本可以像 “免疫卫士” 一样控制癌症进展和转移,而且在多种实体瘤中,NK 细胞浸润都与良好的预后相关。然而,转移性癌细胞对 NK 细胞的免疫反应却存在诸多未解之谜,TNBC 细胞对 NK 细胞的敏感性也受到多种因素影响,导致 NK 细胞免疫疗法在 TNBC 治疗中的效果难以预测。同时,癌细胞的迁移和侵袭能力是其转移的关键,而肌动蛋白(actin)在其中扮演着重要角色,它不仅推动癌细胞迁移,还参与肿瘤免疫逃逸,但调控这些过程的核心机制却尚未完全明晰。在这样的背景下,为了找到新的治疗靶点,突破 TNBC 治疗的困境,CHA University 的研究人员展开了深入研究。
研究人员聚焦于 E26 转化特异性转录因子(ELK3)和细胞质 FMR1 相互作用蛋白 2(CYFIP2),深入探究它们在 TNBC 中的作用机制。该研究成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》期刊上。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过培养人 TNBC 细胞系(MDA-MB-231、Hs578T)和人 NK 细胞系 NK-92MI,构建了不同的细胞模型。利用 RNA 测序数据分析基因表达相关性,借助染色质免疫沉淀(ChIP)实验确定 ELK3 与 CYFIP2 的结合关系。通过 Transwell 实验和细胞黏附实验检测细胞迁移和黏附能力,运用 CFSE/7-AAD 实验评估 NK 细胞对癌细胞的杀伤活性,还进行了体内动物实验,构建 MDA-MB-231 肺转移小鼠模型,验证相关机制在体内的作用。
研究结果如下:
- ELK3 表达与 TNBC 细胞丝状伪足突出相关:研究人员通过对 MDA-MB-231 和 Hs578T 细胞进行实验,发现 ELK3 敲低(KD)细胞的丝状伪足明显少于对照细胞,而恢复 ELK3 表达后,细胞表面丝状伪足增多,这表明 ELK3 表达与丝状伪足的数量和长度显著相关。
- ELK3 在 TNBC 中作为 CYFIP2 的转录抑制因子:分析 RNA 测序数据发现,CYFIP2 与 ELK3 表达呈负相关。进一步实验证实,ELK3KD 细胞中 CYFIP2 的 mRNA 和蛋白表达上调,恢复 ELK3 表达则使其表达下降。荧光素酶报告基因实验和 ChIP 实验表明,ELK3 能直接抑制 CYFIP2 启动子活性并与之结合。
- ELK3-CYFIP2 轴通过调节丝状伪足突出调控 TNBC 的转移特性:在 ELK3KD 的 TNBC 细胞中抑制 CYFIP2,细胞表面丝状伪足增多,迁移和黏附能力增强,说明该轴对 TNBC 的关键转移特性具有重要调控作用。同时研究发现,CYFIP2 可能主要通过影响肌动蛋白聚合而非直接调节上皮 - 间质转化(EMT)标记物来影响细胞迁移。
- ELK3-CYFIP2 轴通过调节肌动蛋白积累影响 TNBC 对 NK 细胞的敏感性:观察发现,与 NK 细胞共培养时,ELK3KD 细胞在接触部位的肌动蛋白积累减少,对 NK 细胞的杀伤更为敏感。抑制 CYFIP2 可增加 ELK3KD 细胞与 NK 细胞接触时的肌动蛋白积累,降低 NK 细胞对其杀伤活性,揭示了该轴在调节癌细胞对 NK 细胞免疫敏感性中的作用。
- 肌动蛋白重塑的药物抑制对 MDA-MB-231 细胞免疫反应的影响:使用肌动蛋白重塑化学抑制剂 CK-666 处理细胞,发现它能增强对照细胞对 NK 细胞的敏感性,但对 ELK3KD 细胞无明显影响。这表明在 ELK3KD 的 TNBC 细胞中,Arp2/3 已经失活,导致肌动蛋白积累减少,细胞对 NK 细胞更敏感。
- ELK3-CYFIP2 轴在 TNBC 对 NK 细胞免疫监视的反应及患者生存中的作用:体内实验显示,ELK3-CYFIP2 轴影响 MDA-MB-231 细胞对 NK 细胞抗癌活性的反应。在免疫缺陷小鼠模型中,ELK3KD 细胞的肺转移能力下降,而沉默 CYFIP2 的 ELK3KD 细胞转移能力恢复。临床研究发现,TNBC 患者中,ELK3 和 CYFIP2 的表达与患者生存相关,二者呈负相关,高 CYFIP2/ELK3 比值的患者生存率更高。
研究结论和讨论部分指出,ELK3 通过抑制 CYFIP2 的表达,调节肌动蛋白动力学,在 TNBC 的发生发展中起着核心作用。CYFIP2 在不同癌症中的作用存在差异,但在 TNBC 中,它是一个重要的保护性预后因子。靶向 ELK3-CYFIP2 轴可能成为治疗 TNBC 的有效策略,抑制该轴有望降低癌细胞迁移和黏附能力,同时增强其对 NK 细胞的免疫敏感性,为 TNBC 患者带来新的希望。这一研究成果不仅揭示了 TNBC 转移和免疫逃逸的新机制,还为开发更有效的 TNBC 治疗方法提供了理论依据和潜在靶点,在 TNBC 治疗领域具有重要的意义。