新加坡基因研究院、暨南大学的研究人员发现由1q21.3导向的S100A7/8/9-IRAK1反馈环路,是乳腺癌复发的关键组成部分,研究人员指出1q21.3扩增既可以作为追踪肿瘤的生物标志物,也是乳腺癌治疗的可能靶点。
这一研究成果公布在9月25日的Nature Medicine杂志上,新加坡基因组研究院癌症生物及分子药理实验室高级主任,暨南大学长江学者、特聘教授于强(Qiang Yu)是这篇论文的通讯作者之一。
乳腺癌是女性中最常见、也最严重的恶性肿瘤之一,其发病率一直在不断增加。乳腺癌的发病与遗传有关,以40-60岁之间、绝经期前后的妇女发病率较高。这种恶性肿瘤通常发生在乳腺上皮组织,会严重影响女性的身心健康乃至危及生命。
乳腺癌复发是困扰科学家们的一大难题。在乳腺癌发生早期,离开原发位的肿瘤细胞会在肺,骨,和脑等多个远端器官,播种生长成致命的转移病灶。目前临床上亟待有效的新生物标志物和治疗解决方案,在最新这篇文章中,研究人员发现了一种新的标志物:染色体1q21.3扩增,可以作为乳腺癌复发的追踪生物标志物和可行的治疗靶标。
通过实验,研究人员发现一种与乳腺癌复发密切相关的乳腺癌细胞亚群,也就是具有肿瘤起始细胞(TIC)特征的乳腺癌细胞亚群中会出现1q21.3染色体拷贝数扩增富集。无论是哪种乳腺癌亚型,这种扩增在原发性肿瘤中出现的几率为最多10-30%的,但在复发性肿瘤中出现的几率高达70%。
研究人员也发现血液无细胞DNA(cfDNA)扩增与乳腺癌患者早期复发密切相关,同时也可以用于跟踪肿瘤是否对化疗出现耐药性。此外研究人员进一步还发现1q21.3能编码S100钙结合蛋白(S100A)家族成员,主要包括S100A7,S100A8和S100A9(S100A7 / 8/9),它们与IL-1受体相关激酶1(IRAK1)建立了一种反馈环路,驱动肿瘤的生长。值得注意的是,这种功能性环路可以被小分子激酶抑制剂pacritinib干扰,导致1q21.3扩增乳腺肿瘤生长首先受到破坏。
这项研究揭示了由1q21.3导向的S100A7/8/9-IRAK1反馈环路,是乳腺癌复发的关键组成部分,既作为追踪肿瘤的生物标志物,也是乳腺癌治疗的可能靶点。
此前,于强教授研究组还发现IRAK1是治疗乳腺癌转移及紫杉醇耐药的一个有前景的靶点,他们证实IRAK1在部分乳腺癌,尤其是TNBC中过表达,在TNBC中IRAK1发挥作用驱动了侵袭性生长、转移及对紫杉醇治疗耐药。他们证实IRAK1过表达通过分泌NF-κB相关细胞因子赋予了TNBC生长优势,转移性TNBC细胞显示对IRAK1的依赖性,使得它对遗传和药物抑制IRAK1高度敏感。研究人员发现,紫杉醇治疗诱导了强有力的IRAK1磷酸化,使得炎症细胞因子表达增加,癌症干细胞富集及对紫杉醇治疗产生耐药。药物抑制IRAK1可通过抑制p38-MCL1促存活信号通路触发大量细胞凋亡来逆转紫杉醇耐药。
原文标题
Chromosome 1q21.3 amplification is a trackable biomarker and actionable target for breast cancer recurrence