研究背景:
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发生与遗传和环境因素都有关。BRCA2基因编码一个参与DNA双链断裂修复的蛋白,其突变会增加女性患乳腺癌的风险。然而,BRCA2突变是如何影响乳腺上皮细胞的不同亚群的呢?这些亚群包括基底细胞、缺乏激素受体表达的细胞(HR-)和表达激素受体的细胞(HR+)。这些亚群在乳腺癌中有不同的生物学特征和临床预后。
研究亮点:
最近,一篇发表在《自然通讯》上的文章揭示了一个有趣的发现:在复制应激的条件下,携带单倍体BRCA2突变的乳腺上皮细胞会激活一个转录应答,选择性地扩张一种缺乏激素受体表达的亚群(HR-亚群)。这种亚群可能具有更强的生存和增殖能力,从而促进乳腺癌的发生。
研究内容:
乳腺器官体模型:
为了研究BRCA2突变对乳腺上皮细胞的影响,作者使用了一种基因工程小鼠模型,携带一个截断的Brca2突变。从这些小鼠的乳腺组织中分离出基底、HR-和HR+三种上皮亚群,并将它们培养成三维器官体,模拟乳腺的形态和功能。器官体可以从单个细胞生成,并且可以反映原代组织的多样性和分化状态。
复制应激对器官体的影响:
作者将器官体暴露于不同浓度的HU或E2,诱导复制应激,并观察了DNA损伤、细胞周期、拷贝数变异和器官体再生能力等指标。结果发现,Brca2突变的器官体比野生型的器官体更能耐受复制应激,尤其是HR-亚群。而且,在长期的复制应激后,Brca2突变的器官体数量没有明显减少,而野生型的器官体数量则大幅下降。
单细胞转录组学分析:
作者对不同条件下的器官体进行了单细胞RNA测序,发现Brca2突变的HR-亚群在复制应激下表达了干扰素相关和乳腺泡状细胞特异的基因,如Tspan8和Thrsp。这些基因可能有助于Brca2突变细胞的存活和扩增。通过干扰素β或JAK抑制剂等药物干预实验,作者证实了干扰素信号通路在Brca2突变细胞中起到了重要作用。
研究结论:
这项研究揭示了BRCA2突变对乳腺上皮亚群的影响,以及复制应激如何选择性地扩张一种具有癌症倾向性的亚群。这为理解BRCA2相关乳腺癌的发病机制提供了新的线索。未来,可以进一步探索干扰素信号通路在这一过程中的具体作用机制,以及其他可能涉及到的信号通路和基因。此外,可以尝试利用干扰素信号通路作为治疗靶点,阻断或逆转Brca2突变细胞的扩张,从而预防或治疗乳腺癌。