摘要:高迁移率族蛋白A2(HMGA2)在乳腺癌等多瘤种中高表达,且与患者不良生存率显著相关。其通过靶向TGFβ/SMAD、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、WNT/β-环连蛋白等信号通路,调控上皮-间质转化(EMT)相关标志物表达,促进癌症侵袭转移。此外,非编码RNA
● 前言
高迁移率族蛋白A2(HMGA2)在乳腺癌等多瘤种中高表达,且与患者不良生存率显著相关。其通过靶向TGFβ/SMAD、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、WNT/β-环连蛋白等信号通路,调控上皮-间质转化(EMT)相关标志物表达,促进癌症侵袭转移。此外,非编码RNA也通过加速EMT进程参与HMGA2诱导的癌症进展。因此,探讨HMGA2在癌症中的表达变化及其对EMT和肿瘤进展的作用机制,对于探索新的癌症治疗策略具有重要意义。
HMGA2结构与功能[1]HMGA2蛋白具有重要的生物学功能,在基因调控和细胞周期变化中发挥重要生物学功能。该蛋白的编码基因包含5个外显子,其中前3个外显子含有DNA结合结构域,即AT钩基序。AT钩基序的独特回文序列PGRGP被1-2个带正电荷的氨基酸(如赖氨酸或精氨酸)包围,这一结构使HMGA2能够与富含AT的DNA区域及DNA小沟中的酸性C端尾部结合,进而引起DNA结构的有序改变。
在胚胎发育早期,HMGA2的表达水平较高。但在正常成熟组织中,其表达量相对较低,仅在肺、肾和滑膜组织中维持一定水平。而在癌症中,HMGA2的表达显著升高,且与癌症的分级、转移及患者生存率存在显著相关性。高表达的HMGA2可促进细胞表型从上皮向间充质转变。
HMGA2通过多种机制参与调节EMT过程(图1),EMT功能异常是推动癌症侵袭和转移的重要因素。HMGA2过表达会降低上皮标志物钙粘蛋白1(CDH1)的表达,同时通过靶向TGFβ/SMAD、MAPK和WNT/β-连环蛋白信号通路,升高波形蛋白(VIM)、Snail蛋白、Slug蛋白和纤连蛋白(FN)的水平。此外,新型非编码RNA在HMGA2诱导的癌症转移和侵袭过程中发挥着关键作用。
综上,HMGA2通过影响EMT过程促进肿瘤的转移和侵袭,在癌症的进展中起着关键调控作用。
HMGA2与乳腺癌[1]乳腺癌是女性癌症相关疾病负担的主要原因之一。EMT过程的发生会使乳腺癌细胞产生耐药性,而抑制EMT可提高乳腺癌细胞的药物敏感性。越来越多的证据表明,HMGA2在乳腺癌患者中高表达,并且这种高表达与晚期肿瘤分级呈正相关。
HMGA2通过诱导EMT促进乳腺癌的转移和侵袭,其中多种信号蛋白在其调控过程中起关键作用。研究发现,用TGFβ刺激敲除了HMGA2的细胞,EMT期间本应上调的Snail蛋白、SERPINE1、FN1等基因均被抑制,这进一步证实了HMGA2在TGFβ诱导的EMT中的重要作用。此外,WNT10B网络中的β-连环蛋白/HMGA2/EZH2信号转导与三阴性乳腺癌(TNBC)的生存和转移相关。
在三阴性乳腺癌中,HMGA2还可抑制Yes相关蛋白(YAP)的泛素化,调节YAP的稳定性,从而影响肿瘤中的EMT。目前HMGA2与BACH1的联合靶向被认为是一种有效的治疗策略,研究显示两者的联合敲低可显著降低细胞迁移能力和EMT水平。
同时,癌症干细胞的形成可能源于非干细胞癌细胞的微环境信号。Lin-28B/let-7/HMGA2轴被STAT3/NF-κB激活后,可调节EMT和癌症干细胞的形成,其中HMGA2在这一过程中起关键作用。
在微小RNA(miRNA)方面,与临床病理因子相关的miRNA差异表达与HMGA2诱导的EMT密切相关。例如,miR-33b在乳腺癌组织中低表达,可靶向HMGA2及其SALL4和TWIST1等相关因子;miR-143-5p作为负调控因子,可以通过直接靶向HMGA2降低VIM和CDH2的蛋白表达,同时升高CDH1的表达。
此外,新型非编码RNA在HMGA2诱导的转移和侵袭中也发挥着重要作用。例如,circHMCU的上调有助于乳腺癌进展,其通过与HMGA2结合促进细胞增殖和转移;靶向miR-211/HMGA2轴的lncRNA NEAT1可促进EMT表型,进而加剧乳腺癌的转移和化疗耐药。
通过上述机制,HMGA2在乳腺癌的发生发展中发挥了重要作用,为乳腺癌治疗提供了新的潜在靶点。
HMGA2在乳腺癌领域的相关研究
HMGA2可以作为乳腺癌不良预后的生物标志物
► 王晓晨教授团队研究[2]表明,HMGA2可以作为乳腺癌不良预后的生物标志物研究背景:HMGA2基因及蛋白在多瘤种中的表达均存在异常。然而,关于HMGA2在乳腺癌中的表达情况,特别是其与乳腺癌预后之间的关系,目前的研究仍然有限。
研究方法:对浙江大学医学院附属第二医院的273例乳腺癌标本和生物芯片国家工程中心的310例验证标本进行免疫组化检测,评估HMGA2的表达水平。
研究结果:HMGA2表达与肿瘤的分级和预后不良密切相关。亚组分析进一步表明,HMGA2的高表达与不良预后存在显著关联,尤其在II-III期患者(HR 2.06, 95%CI 1.14-3.72)、低病理学分级(HR 7.28, 95%CI 1.57-33.83)以及非三阴性乳腺癌患者中(HR 2.19, 95%CI 1.22-3.91)。基因集富集分析也证实,HMGA2水平与化生和间充质表型的基因表达标记之间呈显著正相关关系。
研究结论:HMGA2在乳腺癌中的表达可能与更高的恶性程度相关,因此可被视为不良预后的生物标志物。此外,HMGA2还有潜力发展为乳腺癌治疗的新靶点。
HMGA2可以作为TNBC的新治疗靶点
► Lu Qiao等在Front Immunol上发表的一项研究[3]表明,HMGA2为侵袭性恶性肿瘤的识别提供新靶点研究背景:TNBC患者的转移潜能是决定临床结局的关键因素。HMGA2作为一种新型染色质结构调控因子,其在TNBC转移中的具体作用仍需深入研究。
研究方法:通过基因组数据Commons(GDC)的癌症基因组图谱(TCGA)和免疫组化技术分析HMGA2在TNBC与非TNBC患者中的表达差异,并利用Kaplan-Meier法评估其与预后的相关性;借助细胞划痕实验、Transwell实验及肺转移模型验证HMGA2在TNBC转移中的作用,同时运用RNA测序等多种实验探究其作为染色质结构调控因子的作用机制。
研究结果:TNBC患者中HMGA2表达显著高于非TNBC患者;Kaplan-Meier生存分析显示,HMGA2高表达与TNBC患者预后不良密切相关。功能研究表明,下调HMGA2可显著抑制TNBC的转移进程。机制研究揭示,HMGA2通过转录激活基质金属蛋白酶(MMPs)促进TNBC转移。
研究结论:HMGA2通过促进MMPs表达驱动TNBC转移,为TNBC的治疗提供了新的靶点。
总结与展望
HMGA2在乳腺癌等多瘤种中呈过表达状态,且与EMT及肿瘤侵袭过程密切相关。鉴于此,靶向HMGA2有望在抑制肿瘤生长、逆转EMT表型、阻止转移与侵袭等方面发挥多重作用。这表明HMGA2是提升癌症治疗效果和改善患者生存率的潜在靶点。
然而,目前针对HMGA2的治疗策略仍存在不足,例如缺乏有效的小分子抑制剂。未来需深入阐明HMGA2调控EMT的具体分子机制,探索基因修饰等策略,以提供更有效的治疗方法来阻断癌症转移和改善患者预后。
参考文献:
[1] Ma Q, Ye S, Liu H, Zhao Y, Mao Y, Zhang W. HMGA2 promotes cancer metastasis by regulating epithelial-mesenchymal transition. Front Oncol. 2024 Feb 1;14:1320887. doi: 10.3389/fonc.2024.1320887.
[2] ASCO 2016. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr 10091) Poster Session (Board #79) Overexpression HMGA2 is associated with cancer aggressiveness and predicts poor outcome in breast cancer.
[3] Qiao L, Liang Z, Ma P, Zhang S, Sun C, Luo W, Yu L. HMGA2 interacts with KAT6A to regulate MMPs chromatin architecture and promote triple-negative breast cancer metastasis. Front Immunol. 2025 May 22;16:1590368. doi: 10.3389/fimmu.2025.1590368.
编辑:Yuri
审校:KIKI
排版:KIKI
执行:Uni
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来源:医脉通肿瘤科