调节肿瘤进展和转移！国外学者发文：发现乳腺癌靶向治疗新通路

9月19日，美国凯斯西储大学研究学者在期刊《Oncogene》上发表了研究论文，题为“Kindlin-2 regulates the oncogenic activities of integrins and TGF-β in triple-negative breast cancer progression and metastasis”，本研究中，研究人员提出了Kindlin-2参与稳定β1-整合素:TGF-β 1型受体(TβRI)复合物，作为连接β1-整合素和TβRI的桥梁的新见解。Kindlin-2缺失导致该蛋白复合物降解，从而抑制下游致癌通路。研究人员使用了多种体外实验，包括CRISPR/Cas9基因编辑，细胞迁移，3d肿瘤球形成和侵袭，固体结合，免疫共沉淀，细胞黏附和扩散实验，以及蛋白质印迹和流式细胞术分析，并利用了MDA-MB-231和4T1三阴性乳腺癌细胞系。此外，研究人员还采用了三阴性乳腺癌进展和转移的临床前小鼠模型来证实研究发现。本研究证实了Kindlin-2和β1-Integrin以及Kindlin-2和TβRI之间的直接相互作用。通过CRISPR/ cas9介导的Kindlin-2敲除，破坏这些相互作用导致β1-Integrin和TβRI降解，从而抑制这两种蛋白下游的致癌通路，进而阻碍肿瘤的生长和转移。用蛋白酶体抑制剂MG-132处理kindlin -2缺陷的细胞可恢复β1-Integrin和TβRI的表达。本研究确定了Kindlin-2在稳定β1-整合素:TβRI复合物和调节其下游致癌信号方面的新功能。这些发现具有重大的转化意义，可能揭示对TNBC肿瘤治疗至关重要的靶向治疗新通路。

https://www.nature.com/articles/s41388-024-03166-2#Sec12

背景知识

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乳腺癌是美国女性癌症相关死亡的第二大原因，每年报告的新病例超过30万，42,250人死亡。获得转移表型约占BC相关死亡的90%。转移性BC通常无法治愈，受累患者的中位生存期只有1.5 ~ 3年。临床上，约30%的BC患者最初诊断为早期非侵袭性疾病，但进展为晚期转移性疾病，这显著限制了治疗方案的选择，导致了糟糕的临床结局。BC由不同的基因亚型组成，其异质性加剧了这一挑战，其中三阴性BC(TNBC)因其高度转移行为和快速复发而特别致命。TNBC缺乏激素受体(ER-α和PR)和ErbB2/HER2表达，这为FDA批准的靶向药物治疗带来了障碍。此外，TNBC往往通过不明机制对标准治疗产生耐药性。因此，预防TNBC进展和复发成为显著改善TNBC患者临床病程的关键策略。

kindlin是一个包含FERM结构域的衔接蛋白小基因家族，由3个成员组成，其中Kindlin-2表达最广泛。Kindlin表达失调与包括癌症在内的多种人类病理相关。特别是Kindlin-2在BC的进展中起着关键作用，促进转移和侵袭。Kindlin-2通过激活csf -1介导的巨噬细胞浸润调节BC肿瘤的生长和进展，从而促进转移进展。它通过与β - catenin和TCF4形成复合物来增强Wnt信号通路，并促进SRC介导的雄激素受体酪氨酸磷酸化，从而调节肿瘤的生长和进展。因此，Kindlin-2已被确定为癌症几种标志物的主要调节因子。在乳腺癌细胞和乳腺中，Kindlin-2在转基因小鼠乳腺癌的发生和发展中被证实是必需的。研究人员还确定了Kindlin-2通过CSF-1/EGF旁分泌信号和上游TGF-β在调节TNBC进展和转移中的关键作用。

Kindlin-2、TβRI和ITGB1的表达缺失均可抑制TNBC肿瘤的生长和转移，Kindlin-2的重新表达可恢复这种抑制作用

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接下来，研究人员确定在体外观察到的生物学和信号效应，是否也可以在小鼠体内TNBC肿瘤进展和转移模型中重现。通过采用自发转移小鼠模型，研究人员将MDA-MB-231或4T1 TNBC对照细胞及其KO衍生物注射到NSG小鼠(MDA-MB-231)或Balb/C小鼠(4T1)的乳腺脂肪垫中，并随时间监测原发肿瘤的生长情况。在MDA-MB-231模型和4T1模型中，这三种蛋白中任何一种的表达缺失都会导致肿瘤生长和体重的显著延迟(p < 0.001)。在注射KO MDA-MB-231细胞或KO 4T1细胞的小鼠肺中，转移也被显著抑制(p < 0.001)。在缺乏Kindlin-2的MDA-MB-231细胞中重新表达Kindlin-2可挽救肿瘤生长和转移。这些数据显示了Kindlin-2、TβRI和ITGB1对肿瘤进展和转移的影响。他们还证实了Kindlin-2在这一过程中的特异性，Kindlin-2足以恢复缺乏TβRI或ITGB1表达的TNBC肿瘤的生长和转移潜力。

Kindlin-2、TβRI或ITGB1的表达缺失均可抑制TNBC肿瘤的生长和转移，重新表达Kindlin-2可恢复肿瘤的生长和转移

Kindlin-2缺乏与β1-整合素或t - βRI相互作用的结构域的重新表达并不能完全恢复TNBC肿瘤的致癌行为

03

最后，研究人员询问重新引入缺乏F2或F3结构域的Kindlin-2缺失变体是否会影响t - βRI和/或β1-整合素下游的致癌活性。研究人员生成了K2-KO-4T1细胞变体，分别表达单独的GFP、K2-Full-GFP、ΔF2-K2-GFP或ΔF3-K2-GFP。蛋白质免疫印迹分析显示，在K2-KO 4T1细胞中重新表达全长Kindlin-2可以部分恢复t - β ri和β1-整合素的表达，ΔF2和ΔF3 Kindlin-2变体也是如此。研究人员还发现，全长Kindlin-2的重新表达部分恢复了集落形成、肿瘤球生长和肿瘤球侵袭，而ΔF2-K2或ΔF3-K2的重新表达未能恢复这些致癌活性，因为它们仍然接近K2-KO组的水平。因此，这些发现进一步支持了这两个结构域的需要。K2与t - β ri和β1-整合素的相互作用在体外维持TNBC细胞的致癌行为。

接下来，研究人员评估了ΔF2-K2或ΔF3-K2的再表达对t - β ri或β1-整合素下游的致癌活性的影响。最后，研究人员评估了ΔF2-K2和ΔF3-K2对肿瘤生长和转移的影响，发现注射k2 -全表达K2-KO-4T1细胞的小鼠肿瘤生长显著高于注射K2-KO-4T1细胞的小鼠(p > 0.001)。另一方面，注射表达ΔF2-K2和ΔF3-K2细胞的小鼠产生的肿瘤，虽然显著大于来自K2- ko细胞的肿瘤，但仍然显著(p < 0.001)小于来自表达全长K2细胞的肿瘤。总之，数据表明Kindlin-2在TβRI和β1-Integrin下游关键致癌活性的调节中发挥重要作用，无论是在体外还是在体内。

研究小结

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总之，β1-整合素：Kindlin-2：TβRI三者之间的相互作用构成了一个复杂的网络，调控BC的进展和转移。进一步研究这一致癌轴线有望揭示疾病中细胞行为的复杂性，从而为治疗TNBC肿瘤和其他肿瘤提供潜在的治疗途径。（转化医学网360zhyx.com）

【参考资料】

https://www.nature.com/articles/s41388-024-03166-2#Sec12

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