摘要:高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是最常见的卵巢癌亚型,尚缺乏有效的筛查或早期检测策略。目前的主要预防措施是对携带风险基因BRCA1或BRCA2突变的女性进行双侧输卵管卵巢切除术。
*仅供医学专业人士阅读参考
高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是最常见的卵巢癌亚型,尚缺乏有效的筛查或早期检测策略。目前的主要预防措施是对携带风险基因BRCA1或BRCA2突变的女性进行双侧输卵管卵巢切除术。
大多数HGSOC肿瘤起源于输卵管上皮(FTE),其直接的前驱病变称为浆液性输卵管上皮内癌(STIC)。关于STIC病变的研究主要集中在上皮细胞的变化,很少探~索STIC病变的微环境。
来自匹兹堡大学的研究团队,在之前的研究中发现,间充质干细胞(MSC)能够被癌细胞重编程,形成与癌症相关的间充质干细胞(CA-MSC),CA-MSCs依赖转录因子WT1表现促癌表型[1]。
近期,研究团队进一步明确了MSCs的功能和促癌作用[2]。
在STIC病变形成之前,已经存在了一个表观遗传改变的间充质干细胞微环境,这些干细胞与CA-MSC具有相似的表观遗传特性和功能,同样高表达WT1,称为高危MSC(hrMSC)。hrMSC在BRCA1/2突变携带者中显著富集,并且随着年龄的增长而增加。
从机制上来说,hrMSC促进FTE细胞的DNA损伤,诱导FTE恶性转化,导致体内转移性癌症。
研究发表在《癌症发现》杂志上。
之前的研究已经发现,CA-MSC几乎存在于所有侵袭性HGSOC病例中,但是尚不清楚CA-MSC的形成时间。研究人员首先探究了癌前病变,即STIC,周围是否存在类似的间质细胞。
研究包括免疫缺陷小鼠+乳腺脂肪垫模型、HGSOC患者以及风险基因携带者输卵管样本,以WT1表达来区分CA-MSC和正常MSC(nMSC),癌前组织中高表达WT1的MSC被命名为高风险MSC(hrMSC,WT1+/CD73+/CD90+/CD105+/CD45-)。研究人员发现,hrMSC在STIC病灶下方和邻近间质区显著富集,丰度接近侵袭性HGSOC中的CA-MSC。hrMSC还存在于没有STIC病变的风险基因携带者输卵管中。hrMSC在STIC病灶周围富集
数字空间转录组分析显示,STIC病灶下方及周围区域的间质表现出独特的转录特征,形成“间质场效应”,WT1表达增强贯穿了间质场效应,和上皮之间的WT1表达呈正相关。因此,研究人员推测,STIC周围区域的hrMSC可能是间质场效应的驱动因素,并进一步驱动了HGSOC。
在没有STIC病变的风险基因携带者的输卵管中,MSC已经表现出与CA-MSC相似的表观遗传特性。功能实验中,hrMSC表现与CA-MSC相似,可以促进肿瘤生长。
在细胞实验中,与nMSC相比,hrMSC显著增强癌细胞增殖和球体形成,与癌细胞的结合水平与CA-MSC相当,大约是nMSC的2-3倍。WT1表达介导了hrMSC的肿瘤支持功能。
hrMSC表现出与CA-MSC相似的表观遗传和表型特征
进一步实验证明,hrMSC的肿瘤支持功能对FTE造成影响。共培养条件下,hrMSC显著增加FTE细胞增殖、球形体形成和干性,FTE还表现出更高的DNA损伤,说明hrMSC可能在FTE转化和HGSOC的启动中发挥作用。小鼠体内注射不同类型的FTE细胞与hrMSC共培养,在FTE细胞p53缺失或BRCA1突变条件下,hrMSC在4个月内就会引发肿瘤形成,且有部分肿瘤发生肺和肝转移。
hrMSC诱导FTE细胞恶性转化
hrMSC诱导的恶性转化后的FTE细胞表现出HGSOC突变特征,与DNA损伤、复制压力、氧化应激(ROS)暴露和衰老有关。进一步分析显示,WT1过表达与氧化应激增加相关。作为氧化应激的结果,hrMSC相比于nMSC产生更多的脂质过氧化物,hrMSC通过产生并转运脂质过氧化物分解产物,部分诱导FTE的DNA损伤。
在hrMSC中,AMPK表达下调,从而激活JNK/c-JUN信号通路。JNK/c-JUN通过磷酸化促进c-JUN与WT1启动子的结合,增加WT1的转录和表达。恢复AMPKα1表达,可以减轻hrMSC氧化应激和FTE细胞的DNA损伤。AMPK下调和JNK/c-JUN磷酸化可能是hrMSC促癌特征的关键调控机制。
恢复AMPKα1表达降低FTE细胞DNA损伤
总的来说,研究首次明确指出基质微环境在HGSOC起始过程中的关键作用,证实良性基质MSC可在癌前转变为促癌表型,并直接参与上皮细胞恶性转化。这一发现对理解HGSOC形成机制及开发早期检测和预防策略具有重要意义。研究也为探索其他肿瘤发生部位的基质相关机制提供了依据。
参考文献:
1 Fan H, Atiya HI, Wang Y, et al. Epigenomic Reprogramming toward Mesenchymal-Epithelial Transition in Ovarian-Cancer-Associated Mesenchymal Stem Cells Drives Metastasis. Cell Rep. 2020;33(10):108473. doi:10.1016/j.celrep.2020.10847
2 Garcia GL, Orellana T, Gorecki G, et al. Aged and BRCA mutated stromal cells drive epithelial cell transformation. Cancer Discov. Published online March 14, 2025. doi:10.1158/2159-8290.CD-24-0805
本文作者丨王雪宁
来源:小洁两性观