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NCB:化疗反而促使乳腺癌转移,外泌体成为“帮凶”

 生物_医药_科研 2019-01-04

前言

临床上乳腺癌是女性最常见的浸润性癌症,也是仅次于肺癌的女性癌症死亡的第二大凶手。化疗是治疗侵袭性乳腺癌的有效治疗方法,常常在术前会进行新辅助化疗治疗,缩小肿瘤。然而,前期一些对小鼠的实验研究也表明,化疗具有促进转移的作用。


原发性肿瘤释放胞外囊泡(EVs),可促进远处器官转移癌细胞的播散和生长,但化疗对肿瘤来源的EVs的影响尚不清楚。近期,基于该问题,瑞士联邦理工学院团队在NCB上在线发表“Chemotherapy elicits pro-metastatic extracellular vesicles in breast cancer models.”,阐述了化疗药物作用后,乳腺癌细胞释放富集ANXA6的外泌体,促进肿瘤转移的机制。

研究思路

Figure 1:PTX增强乳腺肿瘤小鼠肺转移。利用PTX(紫杉醇)治疗自发性乳腺癌、乳腺癌裸鼠皮下成瘤小鼠后,发现皮下乳腺癌体积减小,而肺部无论是免疫荧光、流式、结节个数都有明显增加。

 

Figure 2:电镜观察4T1来源的有PTX或无处理过后的EVs,并没有发现显著差别。用收集到的PTX-exo处理小鼠然后皮下注射4T1细胞发现有同样转移增多的现象。同时在小鼠体内也用PTX治疗3天后取肿瘤收集外泌体,也具有同样效应。而后,在斑马鱼胚胎模型中,PTX诱导的EVs促进肿瘤定植。

 

Figure 3:随后,质谱打出了ANXA6这个蛋白,发现PTX诱导肿瘤后,EVs中ANXA6显著上升,并且化疗诱导的ANXA6负载进入EV是Ca2+依赖的,而EV释放本身是Ca2+独立的。

 

Figure 4:EVs相关的ANXA6促进乳腺肿瘤转移:作者利用crisper-cas9设计了Rab27a、Anxa6.rela敲除的肿瘤细胞。发现在敲除Anxa6后,化疗药促进肿瘤转移现象消失。

 

Figure 5:PTX诱导乳腺肿瘤小鼠肺CCL2表达和Ly6C+单核细胞的增加,相反,PTX并没有改变无瘤小鼠肺中Ly6C+单核细胞的数量,但若用PTX处理过后的外泌体刺激小鼠,CCL2和Ly6c+单核细胞增加。

 

Figure 6:Ly6C+单核细胞介导化疗诱导的EVs的促转移活性。为了验证Ly6C+单核细胞在PTX-EV介导的肺转移中的作用,作者在Ccr2 KO小鼠中进行EVs预处理实验:发现上述现象消失。有趣的是,从无瘤FVB/n小鼠肺中提取的Ly6C+单核细胞中Ccr2表达上调,而其他髓系细胞未上调。这些结果都证实Ly6C+单核细胞介导化疗诱导的EVs的促转移活性。

 

Figure 7:化疗诱导的EVs通过ANXA6转移促进炎症性内皮细胞活化。发现PTX诱导后EVs更容易被内皮细胞摄取。ANXA6可与p65相互作用,影响NF-KB,而NF-KB可激活Ccl2转录,Ly6C+单核细胞增多,营造了一个有利于肿瘤转移的微环境。

 

Figure 8:在临床样本中,新辅助化疗病人血液中外泌体ANXA6表达量高于未化疗者。

结论

在这篇文章中,作者向我们展示了两种广泛应用于术前(新辅助)乳腺癌治疗的细胞毒性药物:紫杉烷类和蒽环类,能够诱发肿瘤来源的EVs富集ANXA6,促进NF-κB依赖性内皮细胞激活, NF-κB促进Ccl2转录,从而Ly6C+单核细胞增加,肺微环境建立,促进乳腺癌肺转移。鉴于许多癌症患者往往不是死于原发肿瘤,而是由于肿瘤转移导致,肿瘤转移一直是影响患者生存率的一个极为重要的因素,这篇文章给了我们一个看待化疗与肿瘤转移之间联系的新机理,未来可能可以在这方面下功夫,减少转移,促进存活率和肿瘤患者生存质量。

参考文献:Keklikoglou I, Cianciaruso C, Güç E, Squadrito ML, Spring LM, Tazzyman S, Lambein L, Poissonnier A, Ferraro GB, Baer C et al: Chemotherapy elicits pro-metastatic extracellular vesicles in breast cancer models. Nat Cell Biol 2018.

全文链接:

https://pan.baidu.com/s/1x9LuaBBYJSQ4dWNhYyC9mw

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