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PNAS: 膜连接接头FRS2β形成一个细胞因子丰富的炎症微环境,促进乳腺癌的发生

  1. 炎症

来源:本站原创 2021-10-29 10:45

尽管人们认为促炎变化先于乳腺癌的发病,但其潜在机制仍不清楚。

尽管人们认为促炎变化先于乳腺癌的发病,但其潜在机制仍不清楚。在这里,作者证明了FRS2β,一种表达于一小部分上皮细胞的适配器蛋白,触发了前恶性乳腺组织中诱导基质的蛋白炎性改变,并与疾病的发病有关。FRS2β缺陷的小鼠乳腺肿瘤病毒-ErbB2小鼠的致瘤性明显减弱。重要的是,来自MMTV-ErbB2小鼠的肿瘤细胞在移植到FRS2β缺陷的癌前组织中未能产生肿瘤

本研究发现,FRS2βI-κB激酶复合物的NEMO亚单位在早期内体中的共存导致了炎症的主要调节因子核因子-κB(N F-κB)的激活。此外,抑制NF-κB诱导的细胞因子CXC趋化因子配体12和胰岛素样生长因子1的活性,可抑制肿瘤的发生。


图片来源: https://doi.org/10.1073/pnas.2103658118

乳腺癌是女性最常见的致癌原因。因此,预防乳腺癌的发生势在必行;然而,没有重大副作用的预防策略仍有待制定。长期以来,人们一直认为炎症变化是该病发病的原因之一。流行病学证据,如抗炎药物(包括阿司匹林)的保护作用,为这一观点提供了额外的支持。此外,最近的研究表明,肥胖会导致脂肪组织的炎症变化,从而增加患乳腺癌的风险。考虑到许多非肥胖女性也患有乳腺癌,炎症变化促进乳腺癌发生的确切分子机制有待于彻底调查。因此,描述这些机制是一项紧迫的医疗需要,因为它可能是制定有效预防战略的关键。

乳腺组织由多个分支小管组成,这些分支小管以小叶为终末。上皮由两个主要细胞层组成:围绕内腔呈立方体形状的腔细胞和另一侧高度拉长的肌上皮细胞。怀孕期间,管腔细胞迅速膨胀,形成乳泡,以便分泌乳汁。根据病理分析,认为人类乳腺癌的发生和发展已超过30年。通过大量的人类活检样本,很难研究乳腺癌发病过程中炎症变化的分子机制。因此,对再现肿瘤发展过程的小鼠乳腺肿瘤模型进行抗分析是很有意义的。

乳腺癌组织的一个子集表达ErbB2(也称为HER2),一种酪氨酸激酶受体。小鼠乳腺肿瘤病毒ErbB2转基因小鼠通过ErbB2在乳腺组织中的过表达建立人乳腺癌的分步发生发展模型。在此之前,临床病理数据显示ErbB2在人类乳腺癌起始阶段的一个病变子集中过表达。活化的ErbB2s从质膜转运到早期核内体,作为受体信号转导的平台。

早期的研究中,作者报道了一个接合蛋白FRS2β(也称为FRS3)通过其n端肉豆素化信号定位于膜上,并与ErbB2受体组成结合。FRS2β似乎对ErbB2细胞外信号调节激酶信号转导具有负性调节作用。

核因子-κBNF-κB)转录因子家族是细胞和组织炎症的主要协调者。毫不奇怪,它与癌症生物学的许多方面有关。包括CxC趋化因子配体(CxCL)12在内的多种致炎细胞因子能够激活NF-κB。此外,ErbB2似乎也能激活患者来源的乳腺癌细胞中的NF-κB


示意图显示frs2β在细胞因子丰富的生态位的形成中起着关键作用,而细胞因子丰富的生态位是乳腺肿瘤发生所必需的,具有充足的间质。

图片来源: https://doi.org/10.1073/pnas.2103658118

FRS2β缺乏可能由于衰老导致乳腺迅速萎缩,原因是腔祖细胞的生长能力下降。FRS2β通过增加细胞因子(IGF1)的水平来防止腔前体细胞的耗竭,而这些细胞因子在正常生理条件下是维持细胞生长所必需的。

综上所述,本研究提供了一个针对癌前炎症微环境的乳腺癌预防策略:FRS2β-NF-κB通路或其下游细胞因子IGF1CXCL12。(生物谷 Bioon.com

参考文献

Yasuto Takeuchi et al. The membrane-linked adaptor FRS2β fashions a cytokine-rich inflammatory microenvironment that promotes breast cancer carcinogenesis. Proc Natl Acad Sci USA. 2021 Oct 26;118(43): e2103658118. doi: 10.1073/pnas.2103658118.


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