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为探究三阴乳腺癌(TNBC)耐药机制及新疗法,印度塔塔纪念中心研究人员开展研究,发现 TNBC 增殖性耐药持久细胞(PDTP)中 EGFR 与 Src 家族酪氨酸激酶切换,使细胞对 EGFR TKI 敏感,有望改善 TNBC 治疗。
三阴乳腺癌(TNBC),这个隐匿在女性健康背后的 “杀手”,一直以来都让医学界头疼不已。它是乳腺癌中最为凶猛的亚型,雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)以及人表皮生长因子受体 2(HER2)在它面前纷纷 “缴械”,没有表达或失去表达,这也导致常规的激素治疗和 HER2 靶向治疗对它束手无策。目前,化疗成为了 TNBC 患者的主要治疗手段,但效果却差强人意。超过一半的患者在接受化疗后,无法实现病理完全缓解(pCR),体内残留的耐药癌细胞就像一颗颗 “定时炸弹”,随时可能引发肿瘤复发和转移,使得患者的 5 年生存率极低。
面对如此困境,印度塔塔纪念中心(Advanced Centre for Treatment, Research and Education in Cancer, Tata Memorial Centre)等机构的研究人员挺身而出,决心揭开 TNBC 耐药的神秘面纱,寻找新的治疗靶点和策略。他们开展了一项意义重大的研究,最终发现了 TNBC 增殖性耐药持久细胞(PDTP)中存在一种独特的 EGFR(表皮生长因子受体)与 Src 家族酪氨酸激酶的 “切换” 现象,这一发现为 TNBC 的治疗带来了新的希望,相关研究成果具有重要的临床意义。
在这场探索之旅中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们培养了不同亚型的 TNBC 细胞系,包括 MDA-MB-468、HCC70、HS578T 和 MDA-MB-453 等,通过让这些细胞系接触不同的化疗药物,如紫杉醇(Paclitaxel)、阿霉素(Doxorubicin)和顺铂(Cisplatin),诱导产生 PDTP 细胞模型。利用质谱分析技术,研究人员深入剖析细胞内蛋白质的变化;免疫印迹(Western blotting,WB)则帮助他们检测特定蛋白质的表达和磷酸化水平;免疫荧光(IF)染色用于观察蛋白质的亚细胞定位;生物信息学分析基于癌症基因组图谱(TCGA)和蛋白质图谱(TCPA)等数据库,挖掘基因和蛋白质表达数据背后的秘密。
研究人员首先发现,化疗耐受的增殖性持久 TNBC 细胞出现了 EGFR 下调但酪氨酸超磷酸化的现象。他们从 TNBC 的四种亚型细胞系中成功诱导出 PDTP 细胞,这些细胞对化疗药物具有耐药性。质谱分析显示,与亲本细胞(PC)相比,PDTP 细胞中 EGFR 表达显著下降。然而,奇怪的是,EGFR 的酪氨酸磷酸化水平却大幅上升,通过 WB 和 IF 实验进一步验证了这一结果。同时,研究人员还发现 EGFR 在 PDTP 细胞中的亚细胞定位发生改变,从细胞表面转移到了核周的囊泡结构中。
低 EGFR 表达状态与化疗治疗的乳腺癌患者不良生存相关,在 TNBC 患者中与低 pCR 和无复发生存期(RFS)相关。研究人员借助 TCGA 数据库分析发现,EGFR 在 TNBC 的 BL1 和 BL2 亚型肿瘤中表达较高。通过对乳腺癌细胞系的研究发现,敲除 EGFR 会抑制细胞增殖甚至导致细胞死亡,表明 EGFR 对乳腺癌细胞的生存至关重要。进一步分析 TNBC 患者数据发现,低 EGFR 表达与较差的 RFS 和远处无转移生存期(DMFS)相关,而且 EGFR 表达还与化疗反应相关,高表达 EGFR 的患者更有可能实现 pCR。
NDRG1(N-Myc 下游调节基因 1)上调介导 PDTP 细胞中 EGFR 的溶酶体降解,并可预测化疗治疗的 TNBC 患者较差的无复发生存期。研究人员发现,在 PDTP 细胞中,EGFR 与溶酶体标记蛋白 LAMP1 共定位,使用溶酶体抑制剂氯喹(CQ)处理后,EGFR 在溶酶体中积累,表明 EGFR 在 PDTP 细胞中主要通过溶酶体途径降解。而 NDRG1 在 PDTP 细胞中表达上调,且与 EGFR 共定位,它能够促进 EGFR 向溶酶体的转运。通过分析临床数据,研究人员还发现 NDRG1 高表达与 TNBC 患者化疗后较差的 RFS 相关。
EGFR 向 Src/Lyn/Fyn 的 “切换” 在增殖性耐药持久 TNBC 细胞中引发酪氨酸激酶超磷酸化状态,并激活下游 RTK(受体酪氨酸激酶)信号通路。尽管 PDTP 细胞中 EGFR 表达较低,但下游 RTK 信号通路却异常活跃。研究人员深入探究发现,Src 家族激酶,包括 Src、Lyn 和 Fyn,在 PDTP 细胞中显著上调,这种 EGFR 与 Src 家族激酶的 “切换” 维持了下游 RTK 信号的激活,同时也与 NDRG1 存在正相关关系。此外,Lyn 激酶的高表达与 TNBC 患者化疗后未达到 pCR 相关,提示它可能是预测患者治疗效果的重要指标。
紫杉醇耐受的增殖性持久 TNBC 细胞对 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂更为敏感。基于 PDTP 细胞中 EGFR 的特殊状态,研究人员推测这些细胞可能对 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂(TKI)更敏感。实验结果证实了他们的猜想,无论是 MTT 细胞活力测定、集落形成实验,还是 3D 球体实验都表明,PDTP-P TNBC 细胞对吉非替尼(Gefitinib)和来那替尼(Neratinib)等 EGFR TKI 更为敏感,这些药物能够有效抑制 PDTP 细胞的生长和存活。
吉非替尼使增殖性耐药持久 TNBC 细胞对紫杉醇重新敏感,通过强烈抑制 EGFR 介导的 Src 激活和下游 RTK 信号通路实现。研究人员进一步探索了吉非替尼与紫杉醇联合治疗的效果,发现联合治疗能够显著降低 PDTP-P TNBC 细胞的集落形成能力,对细胞活力的抑制作用也更强。在 3D 球体实验中,联合治疗对 PDTP-P 球体的生长抑制作用更为明显。机制研究表明,吉非替尼能够降低 EGFR 和 Src 的磷酸化水平,联合紫杉醇还能下调 Lyn 和 Fyn 激酶的表达,从而破坏 PDTP 细胞中维持生存和增殖的酪氨酸激酶信号网络。
综上所述,这项研究揭示了 TNBC PDTP 细胞中 EGFR 与 Src 家族酪氨酸激酶的 “切换” 现象,这种现象导致细胞处于超磷酸化状态,同时也使细胞对 EGFR TKI 产生敏感性。这一发现为 TNBC 的治疗提供了新的靶点和策略,即联合使用 EGFR TKI 和化疗药物(如紫杉醇),有望更有效地清除化疗后残留的 PDTP 细胞,提高患者的治疗效果和生存率。不过,研究人员也指出,在临床应用中,还需要进一步探索 pEGFR、pSRC、Lyn 和 NDRG1 等分子的变化,以评估治疗的成功与否。未来,期待基于这些发现开展更多的临床研究,为 TNBC 患者带来真正的福音。