Nature子刊：膠原蛋白——乳腺癌轉移的關鍵因子

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作者：Sophia

導讀：與器官發育類似，乳腺癌的進展取決於增殖的乳腺癌細胞與細胞外基質（ECM）的生化和生物物理特性之間的相互作用。科學家發現，XII型膠原蛋白在調節腫瘤基質的組織方面起著關鍵作用。也就是說，高水平的膠原XII可以觸發乳腺癌細胞從腫瘤擴散到身體的其他部位，這一過程被稱為轉移。

腫瘤微環境是圍繞腫瘤的生態系統，其組成部分之一是細胞外基質。癌細胞不斷與腫瘤微環境相互作用，這會影響腫瘤的生長方式。膠原蛋白是這種腫瘤微環境的重要組成部分，但它如何影響腫瘤尚不清楚。

想象癌細胞是種子，腫瘤微環境是土壤。透過研究土壤、細胞外基質、我們可以開始瞭解是什麼讓一些腫瘤比其他腫瘤更具侵略性，並透過擴充套件，開始開發治療癌症的新方法。研究表明，膠原蛋白XII在乳腺癌進展和轉移中起著重要作用。該研究發表在《Nature Communications》雜誌上。

https：//www。nature。com/articles/s41467-022-32255-7

研究概括

01

腫瘤基質，特別是細胞外基質（ECM），是實體瘤的一個突出特徵，在塑造其進展中起著至關重要的作用。許多包括乳腺癌在內的腫瘤都涉及I型膠原蛋白的大量積累。然而，最新研究表明，基質分子（如膠原蛋白I）的精確分佈和組織在腫瘤中與它們的丰度一樣重要。癌症相關成纖維細胞（CAFs）在乳腺癌組織中共存，並透過重塑ECM發揮促癌和抗腫瘤生成作用。在這裡，使用去細胞化腫瘤的時間蛋白質組學分析，我們在乳腺癌進展過程中瞭解不斷髮展的母體。我們鑑定了4個關鍵的母質簇，並將XII型膠原蛋白確定為調節I型膠原蛋白組織的關鍵成分。透過將我們的蛋白質組學與單細胞轉錄組學和遺傳操作模型相結合，我們展示了CAF分泌的膠原蛋白XII如何改變膠原蛋白I組織，以建立支援轉移傳播的親侵入性微環境。最後，我們在患者佇列中表明，膠原 XII 可能代表轉移性復發高風險乳腺癌患者的指標。

膠原 XII

02

細胞外基質或“基質”是大約300-400個核心分子的3D網格，包括幾種膠原蛋白。該基質為身體各個部位的細胞和組織提供結構和功能支援。

在這項研究中，研究人員對腫瘤基質如何隨時間變化進行了編目，並生成了這些變化的綜合資料庫，該資料庫已免費提供給研究人員。研究團隊將注意力集中在膠原蛋白XII上，這是體內28種膠原蛋白之一。膠原蛋白XII在組織其他膠原蛋白中起重要作用，並且可以對細胞外基質的3D結構產生深遠的影響。研究人員在小鼠模型中研究了腫瘤，從癌症的最早臨床前階段到晚期腫瘤。他們發現，隨著腫瘤的發展，許多基質分子發生了變化，重要的是膠原XII的水平也增加了。

“膠原蛋白XII似乎正在改變腫瘤的性質，使其更具侵襲性，”Michael Papanicolaou說。“它改變了膠原蛋白的組織方式，以支援癌細胞從腫瘤中逃逸並移動到肺部等其他部位。然後，研究小組使用基因工程來操縱膠原XII的產生，並研究轉移到其他器官的影響。他們發現，隨著膠原蛋白XII水平的增加，轉移也隨之增加。這些發現隨後在人類腫瘤活檢中得到證實，這表明高水平的膠原XII與較高的轉移和較差的總生存率有關。

研究意義

03

研究表明，測量患者腫瘤活檢中膠原XII的水平可能被用作額外的篩查工具，以識別轉移率較高的侵襲性乳腺癌，例如三陰性乳腺癌。此外，膠原蛋白XII可能是未來治療的可能目標。進一步的研究，科學家將集中在研究更多的人類樣本，並研究可能的治療途徑。

參考資料：

https：//medicalxpress。com/news/2022-08-collagen-key-player-breast-cancer。html

https：//www。nature。com/articles/s41467-022-32255-7

注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。