肿瘤研究经历了几个阶段:从最早关注肿瘤细胞本身的恶性行为(如细胞增殖、死亡抵抗、侵袭迁移),到肿瘤微环境(如免疫细胞及亚群、成纤维等基质细胞、血管细胞以及非细胞组成如细胞外基质、代谢物等),再到认为肿瘤是系统性疾病,从而关注癌症作为一种系统性疾病的复杂性。这一概念包含肿瘤的起始和发展、肿瘤微环境和免疫宏观环境、衰老、代谢和肥胖、癌症恶病质、昼夜节律、神经系统相互作用、肿瘤相关血栓形成以及微生物组等。
今天我们就来介绍一篇大连医科大学房德玉教授团队于2024年8月16日发表在《Science Advances》期刊的研究,若大家对神经-肿瘤方向感兴趣,可扫码咨询:
文章题目:Epinephrine promotes breast cancer metastasis through a ubiquitin-specific peptidase 22–mediated lipolysis circuit.
研究团队发现慢性应激诱导的肾上腺素(EPI)通过泛素特异性肽酶22(USP22)介导的脂肪分解途径促进乳腺癌转移的分子机制,并探讨了USP22抑制与β受体阻断剂联合治疗侵袭性乳腺癌的潜力。
团队探究的是EPI/AKT/USP22/FOXO1/ATGL信号轴在乳腺癌发展中的作用。研读下来可以提出这三个科学问题:
1. 肾上腺素如何通过USP22促进乳腺癌的进展和转移?
2. USP22在EPI诱导的乳腺癌细胞脂肪分解中扮演什么角色?
3. USP22抑制与β受体阻断剂联合治疗乳腺癌的效果如何?
随后,通过基因敲除和抑制USP22,研究团队探索了USP22在EPI诱导的乳腺癌进展和转移中的作用。
进一步的,研究团队揭示了USP22作为FOXO1的去泛素化酶,通过促进ATGL的表达来增强脂肪分解,从而促进乳腺癌的转移。
下面我们看一下研究中的“亮点”:
1. 研究角度新颖:本研究关注慢性应激诱导的神经递质肾上腺素(EPI)在乳腺癌进展和转移中的作用,属于Cancer Neuroscience的范畴。传统的肿瘤学研究往往集中在肿瘤细胞自身的遗传和表型变化上,而本研究将神经递质肾上腺素与乳腺癌的进展联系起来,探索了神经内分泌系统与肿瘤生物学之间的相互作用。当然,除了肾上腺素外,其它神经递质与肿瘤发生发展、治疗响应等关系也有大量报导,如乙酰胆碱和γ-氨基丁酸GABA:
2. 分子机制创新点:研究发现蛋白去泛素化酶USP22是EPI信号通路中的关键分子,它通过去泛素化作用稳定FOXO1,进而促进ATGL的表达和脂肪分解,最终促进乳腺癌转移。从机制上说,从USP22到其底物蛋白FOXO1,再到FOXO1的靶基因ATGL以及脂肪分解,算是比较经典和套路化的信号转导机制了。
3. 临床潜在治疗价值:
研究提出了联合使用USP22抑制剂和β受体阻断剂(如普萘洛尔)对乳腺癌的治疗方案,并从动物实验证实了两者的协同作用,可能为乳腺癌的治疗提供潜在新策略。