自然共同体:胶原蛋白XII在乳腺癌转移中起关键作用

在一项新的研究中,来自澳大利亚新南威尔士大学和加文医学院的研究人员发现,第十二型胶原蛋白在调节肿瘤基质结构方面发挥着关键作用。他们还发现,高水平的胶原蛋白XII可以引发乳腺癌细胞扩散到身体的其他部位,这一过程称为转移。相关研究成果发表在2022年8月6日的《自然通讯》杂志上,标题为“乳腺肿瘤微环境的临时轮廓揭示胶原XII是转移的驱动因素”。

自然共同体:胶原蛋白XII在乳腺癌转移中起关键作用

肿瘤微环境是肿瘤周围的生态系统,其中之一是细胞外基质(ECM)。癌细胞不断与肿瘤微环境相互作用,影响肿瘤的生长方式。胶原蛋白是这种肿瘤微环境的重要组成部分,但它如何影响肿瘤尚未被了解。

论文的共同作者、加文医学研究所副教授托马斯考克斯(Thomas Cox)说,“关于细胞外基质在癌症转移中的作用,我们还有很多不知道的。我们的研究表明,胶原蛋白XII在乳腺癌的进展和转移中起着重要作用。”

他说,“想象癌细胞是种子,肿瘤微环境是土壤。通过研究土壤-细胞外基质,我们可以开始了解是什么使一些肿瘤比其他肿瘤更具侵袭性,从而开始开发治疗癌症的新方法。”

这项新研究还表明,测量患者肿瘤组织中的胶原XII水平可以作为一种额外的筛选工具,用于识别具有高转移率的侵袭性乳腺癌,如三阴性乳腺癌。此外,胶原XII可能是未来治疗的潜在目标。

胶原蛋白XII改变肿瘤微环境,帮助癌细胞侵袭。

细胞外基质是由大约300 ~ 400个核心分子组成的三维网络结构,包括几种胶原蛋白。细胞外基质为身体各部分的细胞和组织提供结构和功能支持。

在这项新的研究中,这些作者对肿瘤的细胞外基质如何随时间变化进行了编目,并生成了一个关于这些变化的综合数据库,该数据库已免费提供给科学家。他们专注于胶原蛋白XII,它是人体内28种胶原蛋白中的一种。胶原蛋白XII在组装其他胶原蛋白中起着重要的作用,并对细胞外基质的三维结构有着深远的影响。

这些作者研究了小鼠模型中的肿瘤,从癌症的最早临床前期到癌症的晚期。他们发现,随着肿瘤的进展,许多基质分子发生了变化,重要的是,胶原蛋白XII的水平也在增加。

自然共同体:胶原蛋白XII在乳腺癌转移中起关键作用

无细胞乳腺腺瘤的蛋白质组学分析显示了基质体的动态变化。图片来自自然通讯,2022,DOI :10.1038/s 41467-022-32255-7。

该论文的共同第一作者、加文医学研究所的迈克尔帕帕尼科拉乌(Michael Papanicolaou)表示,“胶原蛋白XII似乎正在改变肿瘤的特征,使其更具攻击性。它改变了胶原蛋白的组装方式,以支持癌细胞逃离原发肿瘤,转移到其他部位,如肺部。”

然后,这些作者使用基因工程来操纵胶原蛋白XII的产生,并研究其转移到其他器官的影响。他们发现,随着胶原XII水平的增加,转移也增加。这些发现随后在人类肿瘤组织中得到证实,表明高水平的胶原XII与较高的转移率和较差的总存活率相关。

基于此,这些作者指出,进一步的研究将集中在更多的人类样本上,并探索潜在的治疗方法。(中国医药网yyyey.com)

参考资料:

Michael Papanicolaou等。乳腺肿瘤微环境的时间分布图显示胶原XII是转移的驱动因素。自然通讯,2022,doi :10.1038/s 41467-022-32255-7。

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