Nat Commun:膠原蛋白XII型在乳腺癌轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用
在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自澳大利亞新南威爾士大學(xué)和加文醫(yī)學(xué)研究所等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)膠原蛋白XII型(collagen type XII)在調(diào)控腫瘤基質(zhì)結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。他們還發(fā)現(xiàn),高水平的膠原蛋白XII型可以引發(fā)乳腺癌細(xì)胞擴(kuò)散到身體的其他部位,這一過(guò)程被稱為轉(zhuǎn)移。相關(guān)研究結(jié)果于2022年8月6日發(fā)表在Nature Communications期刊上,論文標(biāo)題為“Temporal profiling of the breast tumour microenvironment reveals collagen XII as a driver of metastasis”。
腫瘤微環(huán)境是圍繞腫瘤的生態(tài)系統(tǒng),其中的一個(gè)組成部分是胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)。癌細(xì)胞不斷與腫瘤微環(huán)境相互作用,這影響了腫瘤的生長(zhǎng)方式。膠原蛋白是這種腫瘤微環(huán)境的一個(gè)重要組成部分,但是它如何影響腫瘤還沒(méi)有被理解。
論文共同通訊作者、加文醫(yī)學(xué)研究所副教授Thomas Cox說(shuō),“關(guān)于胞外基質(zhì)在癌癥轉(zhuǎn)移中的作用,我們?nèi)匀挥泻芏嗖涣私?。我們的研究表明,膠原蛋白XII型在乳腺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用?!?/span>
他說(shuō),“想象一下,癌細(xì)胞是種子,而腫瘤微環(huán)境是土壤。通過(guò)研究土壤---胞外基質(zhì),我們可以開(kāi)始了解是什么讓一些腫瘤比其他腫瘤更具侵襲性,并由此開(kāi)始開(kāi)發(fā)治療癌癥的新方法?!?/span>
這項(xiàng)新的研究還表明,測(cè)量患者腫瘤組織中的膠原蛋白XII型水平有可能被用作一種額外的篩查工具,以識(shí)別轉(zhuǎn)移率較高的侵襲性乳腺癌,如三陰性乳腺癌。此外,膠原蛋白XII型可能是未來(lái)治療的一種潛在靶標(biāo)。
膠原蛋白XII型改變了腫瘤微環(huán)境,協(xié)助癌細(xì)胞入侵
胞外基質(zhì)是一種由大約300~400個(gè)核心分子組成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),包括幾種膠原蛋白。胞外基質(zhì)為身體所有部位的細(xì)胞和組織提供結(jié)構(gòu)和功能支持。
在這項(xiàng)新的研究中,這些作者對(duì)腫瘤胞外基質(zhì)如何隨時(shí)間變化進(jìn)行了編目,并生成了一個(gè)關(guān)于這些變化的綜合數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)已免費(fèi)提供給科學(xué)家們。他們著重關(guān)注膠原蛋白XII型,這是體內(nèi)28種膠原蛋白之一。膠原蛋白XII型在組裝其他膠原蛋白方面發(fā)揮著重要作用,并能對(duì)胞外基質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
這些作者對(duì)小鼠模型中的腫瘤進(jìn)行了研究,從早的癌癥臨床前階段,一直到晚期的腫瘤。他們發(fā)現(xiàn),隨著腫瘤的進(jìn)展,許多基質(zhì)分子發(fā)生了變化,重要的是膠原蛋白XII型的水平也在增加。
脫細(xì)胞乳腺瘤的蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示基質(zhì)組(matrisome)的動(dòng)態(tài)變化。圖片來(lái)自Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-32255-7。
論文共同作者、加文醫(yī)學(xué)研究所的Michael Papanicolaou說(shuō),“膠原蛋白XII型似乎正在改變腫瘤的特性,并使其更具侵襲性。它改變了膠原蛋白的組裝方式,以支持癌細(xì)胞從原發(fā)性腫瘤中逃出并轉(zhuǎn)移到其他部位,如肺部?!?/span>
這些作者隨后使用基因工程來(lái)操縱膠原蛋白XII型的產(chǎn)生,并研究了轉(zhuǎn)移到其他器官的影響。他們發(fā)現(xiàn),隨著膠原蛋白XII型水平的增加,轉(zhuǎn)移也在增加。這些發(fā)現(xiàn)隨后在人類腫瘤活組織中得到證實(shí),表明高水平的膠原蛋白XII型與較高的轉(zhuǎn)移率和較差的總體生存率有關(guān)。
基于此,這些作者指出進(jìn)一步的研究將側(cè)重于研究更多的人類樣本,并探究潛在的治療途徑。
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