科研进展

复旦肿瘤团队发现三阴性乳腺癌治疗的新靶点

“肿瘤特异性转录本”有望成为精准打击“最毒乳腺癌”的新靶标

作者:王广兆 摄影:来源:附属肿瘤医院发布时间:2022-11-08

RNA是细胞传递基因信息的重要“信使”,一旦细胞发生癌变,便很有可能产生异于常态的RNA,即“肿瘤特异性转录本”。近日,从tyc1286太阳集团附属肿瘤医院传来消息,该院邵志敏教授、江一舟教授团队携手黄胜林教授团队,发现在三阴性乳腺癌的细胞中存在大量“肿瘤特异性转录本”,并据此成功绘制出目前世界首个三阴性乳腺癌“肿瘤特异性转录本”图谱;研究团队还鉴定出其中高频表达的全新“肿瘤特异性转录本”MARCO-TST,阐明了超级增强子能够激活该转录本在肿瘤中的表达,首次证实BET抑制剂可作为三阴性乳腺癌患者的潜在治疗选择。这意味着长期以来缺乏有效治疗策略的三阴性乳腺癌,有望获得新的治疗靶点。该项研究成果118日在线发表于国际权威期刊《美国科学院院报》(PNAS)。

  

缺乏精准治疗靶点成“最凶险”乳腺癌的研究困境

乳腺癌是女性发病率最高的恶性肿瘤,其中三阴性乳腺癌最为“凶险”,约占所有乳腺癌15-20%,其复发转移的风险显著高于其他乳腺癌亚型。由于缺乏有效的治疗靶点,三阴性乳腺癌长期疗效不佳。

此前,为探寻三阴性乳腺癌精准治疗的潜在靶点,肿瘤医院邵志敏教授、江一舟教授团队在国际上首次绘制出最大的三阴性乳腺癌基因图谱,提出三阴性乳腺癌的“复旦分型”,开启了三阴性乳腺癌精准治疗研究的全新局面。

近年来,该研究团队开展了三阴性乳腺癌精准治疗的系列临床研究,凭借“复旦分型”精准治疗策略指导,将既往“无药可医”的三阴性乳腺癌疗效提升近三倍。与此同时,研究团队也发现部分三阴性乳腺癌亚型的疗效依然不佳。为解决这些难题,研究团队持续从蛋白、代谢、免疫、微生物等多个角度不断深化“复旦分型”,以发现更多精准治疗的靶点,进一步改善三阴性乳腺癌的临床疗效。

  

“肿瘤特异性转录本”有望成三阴性乳腺癌治疗的新靶点

“恶性肿瘤的发生源于正常细胞发生基因变异,导致遗传信息无法正确表达,进而表现出不受控制增殖或转移”,tyc1286太阳集团肿瘤研究所所长、肿瘤医院大外科主任兼乳腺外科主任邵志敏教授表示,“研究表明,RNA剪接失调会导致遗传信息的错误表达,是导致恶性肿瘤产生的重要原因之一。这一机制也启示我们通过对三阴性乳腺癌细胞RNA剪接失调进行研究,并尝试在其中发现新的、有效的治疗策略。”

细胞的正常生长依赖于遗传信息的正确传递和表达。在这个过程中,DNA就像是细胞中掌握遗传信息“密码本”的“发报员”,而细胞中的RNA则像是传递“密码”的“信使”。“信使”收到“发报员”传来的“密码”后,还会对“密码”进行编辑修改,让RNA变成成熟的mRNA,即转录本;随后,转录本将会指导蛋白质的合成,完成整个基因表达过程。

RNA的编辑修改通常被称作“RNA剪接”。在这个过程中,RNA被 “剪除”一部分“无用”信息后,会被重新“拼接”。而在癌症中RNA剪接发生失调,就会产生一些与正常细胞不同的mRNA,即“肿瘤特异性转录本”。

既往研究证实,这些只有在肿瘤细胞中才能检测到的肿瘤特异性转录本,是导致细胞发生癌变的重要原因之一。如果能有效识别这些肿瘤特异性转录本,将有可能将其转化为精准治疗的靶点。

然而,目前在三阴性乳腺癌研究领域尚无针对 “肿瘤特异性转录本”的研究。因此,邵志敏教授、江一舟教授团队联合黄胜林教授研究团队尝试从三阴性乳腺癌“肿瘤特异性转录本”入手,试图从中发现精准治疗的靶标。

通过对前期三阴性乳腺癌基因图谱的大数据分析,研究团队成功绘制出目前世界上首个三阴性乳腺癌“肿瘤特异性转录本”图谱。

进一步的分析数据证实了研究团队最初的猜想:三阴性乳腺癌中的“RNA剪接”模式与其他乳腺癌类型有显著差别,发生RNA剪接的基因数目远多于其他突变和变异类型,且三阴性乳腺癌中普遍存在“肿瘤特异性转录本”,其中基底样免疫抑制型三阴性乳腺癌中存在的比例最高。此外,大数据研究还显示, “肿瘤特异性转录本”的数量与患者的生存状况密切相关,例如当三阴性乳腺癌患者携带的“肿瘤特异性转录本”大于22个,会提示患者较差的总生存。

  

锁定“关键肿瘤特异性转录本”揭示潜在靶向治疗价值

研究团队发现,在众多“肿瘤特异性转录本”中,MARCO-TST是表达频率最高的一种,其表达频率高达16.4%,且在基底样免疫抑制型三阴性乳腺癌中表达的频率要显著高于其他亚型。更进一步的研究证实,MARCO-TST是可以促进三阴性乳腺癌的增殖和转移的关键分子。

随后的实验室试验结果阐明了MARCO-TST的促癌机制和转录激活机制:即MARCO-TST通过增强PLOD2酶活性,激活缺氧信号通路,最终促使三阴性乳腺癌发生进展。

能否有效抑制MARCO-TST的表达,进而降低三阴性乳腺癌的增殖和转移风险?研究表明,MARCO-TST的上游还存在一种“超级增强子”,可以调控MARCO-TST的转录。而BET抑制剂可以有效抑制这种“超级增强子”的活性,从而有可能“超前一步”,抑制MARCO-TST的表达。研究团队通过细胞和动物实验证实了MARCO-TST阳性的三阴性乳腺癌对BET抑制剂的敏感性,癌细胞的增殖潜能被BET抑制剂显著抑制。

“该研究首次描绘了三阴性乳腺癌肿瘤特异性转录本图谱,开拓了寻找三阴性乳腺癌治疗靶点的全新视角,是对‘复旦四分型’进一步的完善和补充,”邵志敏教授表示,“研究还首次证实了BET抑制剂可以显著抑制MARCO-TST阳性的三阴性乳腺癌,具有较高的临床转化价值,有望成为三阴性乳腺癌精准治疗的新选择。后续,医院团队还将继续深入研究其他亚型乳腺癌中的肿瘤特异性转录本,以发现更多潜在治疗靶点。”


制图:实习编辑:责任编辑:马楚涵

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