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RGCC介导的PLK1-AMPKα2信号轴激活氧化磷酸化和脂肪酸氧化促进乳腺癌肺转移
成绍杰1
作者信息
摘要
目的：乳腺癌（BC）是世界范围内最常见的女性恶性肿瘤，三阴性乳腺癌（TNBC）是所有乳腺癌亚型中侵袭性最强、预后最差的乳腺癌亚型。TNBC患者90%以上的死亡归因于器官转移，肺是TNBC转移的常见部位。然而，TNBC转移的确切机制，特别是驱动因子仍有待阐明。 方法：用荧光素酶标记的TNBC细胞系4T1和MDA-MB-231，通过重复脂肪垫注射和体内转移克隆选择，筛选特异性器官转移细胞（例如MDA-MB-231/LM3，第三代肺转移细胞），通过体内生物发光成像（BLI）检测具有显著的肺特异性而非其他器官转移潜能。使用4T1/LM3、MDA-MB-231/LM3 及其亲代细胞（4T1-P、231-P）进行RNA测序以鉴定肺转移相关的驱动因子。通过Western blotting检测TNBC细胞和组织中RGCC的表达，在多个乳腺癌症队列和GEO数据库（TCGA-BRCA，RNAseq 数据）中评估 RGCC的临床意义。在指定细胞中敲低或过表达 RGCC ，以探究 RGCC 在体外和体内对TNBC细胞的作用。通过生物信息学、蛋白质免疫沉淀和激酶活性测定，研究RGCC的调控机制。CCK8法检测细胞的IC50和活力。 结果：RGCC在肺转移细胞中异常上调。与其他乳腺癌症亚型相比，RGCC 在恶性基底样乳腺癌（TNBC）中的表达最高。对基因表达总况（GEO）中乳腺癌症队列数据的进一步分析表明，高水平RGCC与肺转移而非其他器官转移显著相关。同样，高表达的RGCC存在于人类癌症肺转移中，在原发性乳腺癌组织中低表达或不表达。RGCC的增加也发生在多个实体肿瘤的肺转移灶中，如结直肠癌、骨肉瘤、胰腺癌症和前列腺癌，而不是其他器官转移组织中。RGCC的异常高表达与TNM晚期、较高的组织学分级和TNBC患者的整体生存率差有关。在小鼠实验中，与对照小鼠相比，LM3中RGCC的敲低显著减少了肺转移结节，并延长了携带肺转移的小鼠的生存期。TNBC细胞中过表达RGCC导致更具侵袭性的转移活性。与RGCC增加可显著促进体内肺转移的结果一致，RGCC敲低细胞与对照细胞相比，细胞侵袭能力显著降低，异位RGCC过表达增加TNBC细胞的体外侵袭能力。RGCC可以有效地促进PLK1的激酶活性，从而驱动下游AMPKα2活化，以促进TNBC肺转移。此外，我们发现RGCC/PLK1/AMPKα2信号在肺转移性 TNBC 细胞的氧化磷酸化和脂肪酸氧化中起关键作用。一方面，RGCC缺陷细胞表现出线粒体活性降低、线粒体耗氧率（OCR）降低和基础呼吸率降低。用 Volasertib（一种 PLK1 激酶抑制剂）或Dorsomorphin（一种 AMPK 活性抑制剂）处理肿瘤细胞，显示出与RGCC 缺陷细胞相似的线粒体活性、OCR 和基础呼吸速率。此外， RGCC敲除细胞或用Volasertib或Dorsomorphin处理的细胞具有较低的脂肪酸氧化水平、降低的NADPH/NADP+比率和增加的ROS水平。与RGCC野生型细胞相比，RGCC缺陷型MDA-MB-231/LM3细胞与紫杉醇和卡铂的给药显著降低了 IC50 值和肿瘤细胞存活率，证实RGCC缺陷联合紫杉醇和卡铂治疗对肺转移的TNBC患者有益处。与对照小鼠相比，卡铂联合紫杉醇治疗可延长小鼠的生存期，减少肺转移结节；RGCC的敲低结合卡铂/紫杉醇治疗进一步提高了这些小鼠的寿命并减少了肺转移结节。所有治疗方案对裸小鼠的体重、脾脏或肝脏体积都没有明显的副作用。小鼠模型的原位治疗提供了强有力的证据，即靶向RGCC、卡铂和紫杉醇联合方案可以协同抑制肺转移，并可能对TNBC肺转移治疗产生治疗益处。 结论：RGCC增强与TNBC的肺特异性转移密切相关。RGCC通过RGCC驱动的PLK1活性激活AMPKα2和下游信号，促进TNBC肺转移。RGCC驱动的氧化磷酸化和脂肪酸氧化可能作为TNBC肺转移的重要治疗靶点。
关键词
三阴性乳腺癌/肺转移/RGCC基因/Polo样激酶1/腺苷酸活化蛋白激酶α2/氧化磷酸化/脂肪酸氧化引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
临床医学;临床检验诊断学导师
柳满然学位年度
2023学位授予单位
重庆医科大学语种
中文中图分类号
R73