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靶向 TUBB2B:三阴性乳腺癌治疗的新曙光,抑制肿瘤与脑转移的关键突破
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月18日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4
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为解决 TNBC 治疗难题,香港城市大学等机构研究人员开展靶向 TUBB2B 的研究。结果发现其可抑制 TNBC 生长和脑转移定植。该研究为 TNBC 治疗提供新策略,极具科研价值,强烈推荐科研读者阅读。
在女性健康的 “战场” 上,乳腺癌始终是一个不容忽视的 “劲敌”,它是全球女性癌症相关死亡的第二大原因,而三阴性乳腺癌(TNBC)更是其中的 “狠角色”。TNBC 缺乏雌激素受体、孕激素受体以及人表皮生长因子受体 2(HER2)的表达,这使得它格外难治。它侵袭性强,常常早早地就转移到大脑,给治疗带来了极大的挑战。目前,化疗是 TNBC 的主要治疗手段,但化疗药物毒性大,而且对于脑转移的癌细胞,化疗效果也不尽人意,很多患者即便接受了治疗,还是难逃脑转移带来的厄运。因此,寻找新的治疗靶点,成为了攻克 TNBC 的关键所在。
为了找到对抗 TNBC 的新 “武器”,香港城市大学等机构的研究人员展开了深入探索。他们的研究成果发表在了《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》期刊上,论文名为 “Targeting TUBB2B inhibits triple-negative breast cancer growth and brain-metastatic colonization”。研究发现,TUBB2B(Tubulin beta 2B class IIb,一种在胚胎发育过程中调节轴突导向的 β - 微管蛋白亚型)在 TNBC 的发展和脑转移定植中扮演着关键角色,靶向 TUBB2B 有望成为治疗 TNBC 的有效策略,这一发现为 TNBC 的治疗带来了新的希望。
在这场探索之旅中,研究人员运用了多种技术手段。他们借助生物信息学分析,从大量数据中挖掘 TUBB2B 与 TNBC 的潜在联系;通过 RNAscope 原位杂交技术,直观地观察临床样本中 TUBB2B 的表达情况;利用体内外实验,研究 TUBB2B 对 TNBC 生长和脑转移的影响;运用质谱(MS)和生化实验,探寻背后的作用机制;还通过构建荷瘤小鼠模型等方法,评估靶向 TUBB2B 的临床前疗效。
下面,让我们一同深入了解他们的研究成果。
研究人员像侦探一样,在庞大的基因数据库中 “寻宝”。他们利用临床注释的基因表达数据集,发现 TUBB2B mRNA 在 26% 的 TNBC 病例中上调,而在管腔型和 HER2 + 乳腺癌中的上调比例却很低。在 9 种 β - 微管蛋白亚型里,TUBB2B 在 TNBC 病例中的过表达比例也是最高的。不仅如此,与肺和骨转移相比,TUBB2B 在乳腺癌脑转移中表达更高。通过 RNAscope 原位杂交技术,他们进一步验证了 TUBB2B 在 TNBC 原发性肿瘤和脑转移中的高表达。而且,TUBB2B 过表达还预示着乳腺癌患者较差的总生存期(OS)和无远处转移生存期(DMFS),这无疑表明 TUBB2B 与 TNBC 的临床相关性,很可能在 TNBC 的发生发展中发挥着致癌作用。
为了弄清楚 TUBB2B 在 TNBC 中的具体功能,研究人员 “改造” 了一系列乳腺癌细胞系,让 TUBB2B 的表达降低。他们惊喜地发现,TUBB2B 沉默后,TNBC 细胞在二维培养中的活力明显受到抑制,集落形成能力也显著下降。在更接近体内肿瘤真实情况的三维球体实验中,TUBB2B 缺失同样大大抑制了 TNBC 细胞的活力。这就像拔掉了 TNBC 细胞生长的 “钥匙”,让它们失去了快速生长的能力,充分显示出靶向 TUBB2B 治疗 TNBC 的巨大潜力。
研究人员利用四环素(tet - on)诱导的短发夹 RNA(shRNA)系统,让 TUBB2B 的表达 “乖乖听话”。当 TUBB2B 被有效敲低后,TNBC 细胞球体开始 “分崩离析”,体积也明显缩小。原本大家以为 TUBB2B 作为微管蛋白相关蛋白,可能会影响细胞周期,导致细胞死亡。但令人意外的是,TUBB2B 敲低对细胞周期进展影响极小。进一步研究发现,TUBB2B 沉默会诱导 TNBC 细胞凋亡,相关蛋白的变化也证实了这一点。就好像 TUBB2B 是 TNBC 细胞的 “生存卫士”,一旦它被沉默,细胞就走上了凋亡的道路。
为了揭开 TUBB2B 调节 TNBC 球体生长的神秘面纱,研究人员通过免疫沉淀(IP)结合质谱(MS)筛选,找到了一个重要的 “伙伴”—— 真核翻译延伸因子 1α1(eEF1A1)。它在细胞增殖、凋亡以及多种癌症的发生发展中都起着关键作用。研究人员证实了 TUBB2B 与 eEF1A1 之间的相互作用,而且发现 TUBB2B 能调节 eEF1A1 的蛋白质水平,却不影响其 mRNA 水平。进一步研究发现,TUBB2B 缺失会降低整体蛋白质合成,而过表达 eEF1A1 则能恢复 TUBB2B 缺失细胞的球体生长。这表明 TUBB2B 通过与 eEF1A1 相互作用,在调节蛋白质翻译方面发挥着重要作用,就像两个默契的 “搭档”,共同维持着 TNBC 细胞的生长。
研究人员将目光从细胞实验转向了动物模型。在体内实验中,他们发现敲低 TUBB2B 后,TNBC 肿瘤的生长明显受到抑制。而且,TUBB2B 在 TNBC 脑转移中高表达,敲低它几乎能完全抑制脑转移定植。为了模拟脑转移微环境,研究人员还设计了一种微流控装置,发现敲低 TUBB2B 能抑制 TNBC 球体在模拟脑转移微环境中的侵袭和生长,而过表达 eEF1A1 可以部分挽救这种抑制作用。此外,他们还发现 TNBC 细胞和星形胶质细胞之间存在一种 “互帮互助” 的关系,TUBB2B 在其中起到了关键作用,形成了一个促进脑转移定植的正反馈循环。
纳米技术的发展为癌症治疗带来了新契机。研究人员利用金纳米颗粒(AuNPs)能够高效递送小干扰 RNA(siRNA)且能穿过血脑屏障(BBB)的特点,开发了 TUBB2B siRNA - AuNPs。实验证明,它能有效敲低 TUBB2B,降低 TNBC 细胞活力,抑制肿瘤生长和脑转移定植。这就像是给 TNBC 治疗装上了一颗 “智能炸弹”,精准地打击癌细胞,展现出了良好的临床前疗效。
综合来看,这项研究意义重大。研究人员发现 TUBB2B 是促进原发性 TNBC 生长和脑转移定植的关键致癌基因,还揭示了 eEF1A1 是 TUBB2B 的相互作用伙伴,以及 TUBB2B 在蛋白质翻译中的新功能。在脑微环境中,TNBC 细胞的 TUBB2B 上调与星形胶质细胞形成正反馈循环,加速了癌细胞在大脑中的定植。由于 TUBB2B 在正常乳腺上皮细胞中表达极少,靶向 TUBB2B 为 TNBC 的治疗提供了一种极具前景的策略。这一研究成果为 TNBC 的治疗开辟了新的方向,有望在未来为患者带来新的希望,让我们在对抗 TNBC 的道路上迈出了坚实的一步。
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