科学家成功开发浸润性小叶癌高精度异种移植模型,有望找到全新治疗靶点
浸润性小叶癌(Invasive lobular carcinoma,简称 ILC)是乳腺癌中最常见的一种特殊组织学亚型,其典型特征是 E‐cadherin 缺失。在所有的乳腺癌病例中,ILC 占比达 10%-15%。
这种乳腺癌具有不同于其他雌激素受体阳性 (ER+) 乳腺癌的临床特征,包括晚期复发风险高,转移部位特殊,对激素敏感性高,对治疗产生的反应不可预测,具有独特的组织病理学、生物学特点,以及抵抗化疗等。并且超过 90% 的 ILC 肿瘤中含有雌激素受体,这意味着它们可以接收来自身体的雌二醇等激素信号,这些激素信号会刺激 ILC 肿瘤的生长和转移。
尽管如此,与其他乳腺癌相比,目前学界对 ILC 的关注与研究却相对不足,而用于研究的实验模型更是缺乏,这导致了很长时间以来,人们无法了解其生物学特征背后的分子机制。
阻碍 ILC 实验模型开发的因素众多,例如 ILC 的发病率相对较低等,最关键的一点是 ILC 肿瘤不适于在培养菌或小鼠中生长。
最近,瑞士洛桑联邦理工学院(简称 EPFL)的科学家已经成功地克服了 ILC 的上述局限性,并专门开发了一种可模拟肿瘤的高精度异种移植模型。EPFL 研究员 George Sflomos 领导的科学家团队,在 Cathrin Brisken 教授的实验室里,将两个 ILC 衍生的转移性乳腺癌细胞系和刚从患者身上切除的 ILC 肿瘤直接移植到免疫缺陷小鼠的乳管中。
该研究成果于 2021 年 2 月 22 日发表在《EMBO 分子医学》(EMBO Molecular Medicine)杂志上,标题为《导管内异种移植物显示小叶癌细胞依赖于其自身的细胞外基质和 LOXL1》(Intraductal xenografts show lobular carcinoma cells rely on their own extracellular matrix and LOXL1)。
上述方法让研究人员能够开发出一系列小叶型乳腺癌的体内模型 —— 他们建立并表征了 MDA – MB134 和 SUM44 细胞系的体内 ILC 模型,其他的 ILC PDX 模型是通过导管内异种移植方法建立的。
图 | MM134 和 SUM44 导管内异种移植物再现了乳腺小叶癌的发生(来源:EMBO Molecular Medicine)
尤其重要的是,这些实验性 ILC 肿瘤保留了雌激素受体的表达及其通常表现出的对雌二醇的反应。
“样本还保留了 ILC 的组织形态学特征和特殊的转移模式。这对于 ILC 转移的相关研究而言尤为重要,而转移则是 ILC 癌症死亡率背后的主要原因。” 该研究的第一作者 George Sflomos 表示。
这些模型肿瘤还揭示了 ILC 生物学方面的一些奥秘。通过对比小叶和非小叶 ER+ HER2 肿瘤的导管内异种移植物的整体基因表达,他们发现小叶癌细胞一个内在特征是细胞外基质调节。
TCGA 患者数据集分析显示,基质体特征在小叶癌中富集,弹性蛋白、胶原蛋白和胶原修饰酶 LOXL1 过表达。他们还发现,pan LOX 抑制剂 BAPN 治疗和 LOXL1 表达沉默会通过破坏 ECM 结构,让 ER 信号降低,从而能够降低原发肿瘤的生长、侵袭和转移。
Sflomos 认为,这证明通过抑制 LOXL1,能够有效减缓体内肿瘤的进一步发展,同时表明靶向 ILC 肿瘤的微环境可能是一种十分有前景的治疗方法,可以说它打开了疾病生物学的新视野,未来将让广大的 ILC 患者受益。
“该模型让我们首次深入了解这种最常见的乳腺癌特殊类型 —— 雌激素受体阳性乳腺癌亚型,” Cathrin Brisken 说, “这一实验模型将有助于我们识别 ILC 的特有的分子机制,并且在不久的将来发现新的治疗靶点。”
来源:麻省理工科技评论