三阴性乳腺癌(TNBC)患者的预后通常比其他乳腺癌亚型患者更差。尽管大多数TNBC细胞可能不会转移，但它们可以通过释放提供有利的肿瘤微环境促进肿瘤转移。来自日本冈山大学的研究人员使用多克隆鼠4T1乳腺癌细胞模型分析了TNBC肺转移的发生机制，发现低转移亚克隆可以通过传递外泌体 Wnt7a增强高转移细胞的肺转移能力。相关研究以“Exosomal Wnt7a from a low metastatic subclone promotes lung metastasis of a highly metastatic subclone in the murine 4t1 breast cancer”为题发表于国际知名乳腺癌研究期刊Breast Cancer Research上。
肿瘤转移是乳腺癌患者死亡的主要原因，其调节方式复杂，主要涉及肿瘤细胞与原发性肿瘤的分离、血液和淋巴管侵入、从血管到远处器官的渗透，以及从微转移病变生长为肉眼可见的肿瘤。三阴性乳腺癌 (TNBC) 是乳腺癌的一种亚型，其特征是缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2/ERBB2表达，具有侵袭性、预后差。由于TNBC缺乏有效治疗靶点，因此化疗仍然是治疗的主要手段，但是一些患者可能对化疗没有完全反应。因此，迫切需要寻找TNBC治疗的可能靶点。肿瘤细胞具有异质性，并不是所有的肿瘤细胞够具有转移的能力。尽管大多数肿瘤细胞可能不会转移，但它们可以通过释放肿瘤促进因子来促进该过程，从而增加高度转移细胞的能力，或提供有利的肿瘤微环境(TME)。外泌体是网织红细胞成熟过程中产生的一种细胞外囊泡亚型，大小为30-150 nm，起源于多泡体。多项研究表明，源自TNBC细胞的外泌体通过将各种生物信息（即RNA、DNA和蛋白质）转移到原始肿瘤或远处定植器官中的受体细胞，来促进肿瘤转移。Wnt/β-catenin信号通路已被证明参与肿瘤细胞增殖、转移、干性维持和癌症相关的全身炎症。Wnt1，最初称为Int1，是Wnt 家族的第一个成员，被发现是与小鼠乳腺肿瘤有关的潜在癌基因。在过去的四年中，人们已经鉴定出19种不同的Wnt配体。Wnt 蛋白结合受体，例如Frizzled或低密度脂蛋白受体相关蛋白，并激活β-catenin依赖性（经典）或非依赖性（非经典）信号通路。Wnt受体在乳腺癌中高表达，尤其是在TNBC 。外泌体可以通过Evi外泌体蛋白在其表面转运Wnt配体并触发靶细胞中的信号传导。尽管越来越多的研究关注异常Wnt信号在乳腺癌中的影响，但迄今为止还没有Wnt抑制剂用于治疗。小鼠4T1细胞系是一种TNBC细胞系，来源于乳腺肿瘤。在雌性BALB/c小鼠中，植入原位乳腺脂肪垫的4T1细胞自发转移到多个器官，包括骨、肺和肝。4T1细胞也是具有不同基因表达谱和转移潜能的混合肿瘤细胞群体。一些研究已经评估4T1细异质性并根据细胞特性对 4T1细胞中的各种亚群进行分类，例如细胞形态、细胞增殖、癌症干细胞样和转移能力。因此，4T1细胞是探索乳腺癌转移机制和研究肿瘤细胞异质性的绝佳模型。研究人员发现，单细胞克隆而来的4T1细胞的肺转移水平显著低于其亲本细胞，这表明4T1细胞之间的相互作用（可能通过外泌体的分泌）对于高转移性4T1细胞的肺转移至关重要。
图：1000个LM.4T1-RFP细胞和HM.4T1-GFP细胞的1:1混合，14天后通过共聚焦显微镜检测Matrigel培养体系中向外侵袭的细胞情况。在这项研究中，研究人员建立了具有低转移 (LM) 和高转移 (HM) 能力的4T1亚克隆并在体外和体内进行一系列实验。结果显示，LM.4T1细胞的共同注射显著增加了HM.4T1细胞的肺转移。LM.4T1衍生的外泌体在体外促进了HM.4T1细胞的迁移和侵袭，阻断外泌体的分泌消除了其对HM.4T1细胞的作用。从GEO数据库获得的数据分析表明，Wnt7a可能是LM.4T1导致肿瘤转移增强的关键因素。在 LM.4T1 细胞中，以及其外泌体中检测到的Wnt7a水平高于 HM.4T1 细胞，LM.4T1 细胞或外泌体中的Wnt7a 的缺失显著降低了 HM.4T1 细胞的肺转移。此外，Wnt7a处理通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路增加了HM.4T1细胞的微球体形成。αSMA阳性成纤维细胞的浸润和血管生成在LM.4T1细胞的肿瘤中更为突出，LM.4T1细胞中Wnt7a的缺失显著减少了血管生成。这项研究表明，LM.4T1细胞通过外泌体 Wnt7a增强HM.4T1细胞转移能力，Wnt7a可能是治疗TNBC患者的靶点。该研究也提示，肿瘤细胞亚克隆之间的肿瘤内部通讯在癌症进展中起着重要作用。参考文献：Exosomal Wnt7a from a low metastatic subclone promotes lung metastasis of a highly metastatic subclone in the murine 4t1 breast cancer. Breast Cancer Res. 2022 Sep 12;24(1):60.
