《Scientific Reports》：GTPBP2 inactivates Hippo signaling to promote triple-negative breast cancer cell malignancy
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針對(duì)三陰性乳腺癌（TNBC）預(yù)后差、缺乏有效靶點(diǎn)這一臨床難題，研究團(tuán)隊(duì)聚焦GTPBP2這一G蛋白超家族成員在TNBC中的作用。研究發(fā)現(xiàn)GTPBP2在TNBC組織中顯著上調(diào)，并通過(guò)失活Hippo信號(hào)通路，在體內(nèi)外促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移與侵襲。該研究揭示GTPBP2是驅(qū)動(dòng)TNBC進(jìn)展的關(guān)鍵因子，為開(kāi)發(fā)新的治療策略提供了潛在靶點(diǎn)。
在女性健康領(lǐng)域，乳腺癌（Breast cancer, BC）如同一座頑固的冰山，始終是癌癥相關(guān)死亡的首要原因。而在這座冰山最險(xiǎn)峻、最難以攻克的一角，便是三陰性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）。與其它亞型相比，TNBC因其雌激素受體、孕激素受體和人表皮生長(zhǎng)因子受體2（HER2）均為陰性，缺乏有效的靶向治療手段，導(dǎo)致患者預(yù)后最差，臨床治療陷入困境。為了尋找新的破局點(diǎn)，科學(xué)家們將目光投向了那些在腫瘤發(fā)生發(fā)展中可能扮演關(guān)鍵角色，但尚未被充分認(rèn)識(shí)的分子。GTPBP2，一個(gè)隸屬于G蛋白（G protein）超家族的成員，過(guò)去的研究多集中于人類(lèi)遺傳學(xué)領(lǐng)域，它在乳腺癌，尤其是在侵襲性最強(qiáng)的TNBC中究竟有何作為，仍然是一片未知的領(lǐng)域。探索GTPBP2在TNBC中的功能與機(jī)制，或許能為照亮這片治療“盲區(qū)”帶來(lái)一束新的曙光。為此，一項(xiàng)旨在揭示GTPBP2如何影響TNBC細(xì)胞惡性行為及其背后分子機(jī)制的研究應(yīng)運(yùn)而生，相關(guān)論文最終發(fā)表在《Scientific Reports》期刊上。
為了深入探究GTPBP2在TNBC中的角色，研究人員綜合運(yùn)用了生物信息學(xué)分析、分子生物學(xué)及體內(nèi)外功能實(shí)驗(yàn)等多種技術(shù)手段。他們首先利用多個(gè)乳腺癌相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)分析了GTPBP2的表達(dá)譜。在細(xì)胞與動(dòng)物模型層面，研究通過(guò)慢病毒感染技術(shù)在TNBC細(xì)胞中調(diào)控（上調(diào)或下調(diào)）GTPBP2的表達(dá)，進(jìn)而利用CCK-8法、克隆形成實(shí)驗(yàn)評(píng)估細(xì)胞增殖能力，通過(guò)傷口愈合實(shí)驗(yàn)和Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)分析細(xì)胞的遷移與侵襲能力。為了在活體環(huán)境中驗(yàn)證其功能，研究團(tuán)隊(duì)在免疫缺陷的B-NDG雌性小鼠身上建立了異種移植腫瘤模型，以觀察GTPBP2對(duì)腫瘤發(fā)生和發(fā)展的影響。在機(jī)制探索上，蛋白質(zhì)印跡法（Western blotting）被用于檢測(cè)GTPBP2蛋白表達(dá)及其對(duì)下游潛在信號(hào)通路的影響。
GTPBP2在TNBC組織中表達(dá)上調(diào)
通過(guò)對(duì)公共數(shù)據(jù)庫(kù)的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)GTPBP2在三陰性乳腺癌組織中的表達(dá)水平顯著高于其他亞型或正常組織，提示GTPBP2可能與TNBC的惡性進(jìn)展密切相關(guān)。
GTPBP2促進(jìn)TNBC細(xì)胞增殖、遷移與侵襲
在確定了GTPBP2的表達(dá)特征后，研究團(tuán)隊(duì)在細(xì)胞水平上驗(yàn)證了其功能。通過(guò)慢病毒工具人為改變TNBC細(xì)胞中GTPBP2的表達(dá)量后，一系列功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：過(guò)表達(dá)GTPBP2能夠顯著增強(qiáng)TNBC細(xì)胞的增殖、克隆形成、遷移以及侵襲能力；反之，敲低GTPBP2則產(chǎn)生相反的效果，有效抑制了這些惡性表型。這直接證明了GTPBP2是TNBC細(xì)胞維持高惡性度所必需的一個(gè)因子。
GTPBP2在體內(nèi)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)
細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)需要在更復(fù)雜的生物體內(nèi)環(huán)境中得到證實(shí)。研究人員將穩(wěn)定過(guò)表達(dá)或敲低GTPBP2的TNBC細(xì)胞接種到B-NDG小鼠體內(nèi)，形成移植瘤。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，過(guò)表達(dá)GTPBP2能夠明顯加速小鼠體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)速度和增大最終腫瘤體積；而敲低GTPBP2則顯著抑制了腫瘤的生長(zhǎng)。這一結(jié)果從活體動(dòng)物層面證實(shí)了GTPBP2是驅(qū)動(dòng)TNBC腫瘤發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵促進(jìn)因子。
GTPBP2通過(guò)失活Hippo信號(hào)通路發(fā)揮功能
機(jī)制研究是理解分子功能的核心。為了探索GTPBP2如何行使上述促癌功能，研究人員檢測(cè)了其與多個(gè)腫瘤相關(guān)信號(hào)通路的關(guān)系。蛋白質(zhì)印跡分析揭示，GTPBP2能夠負(fù)向調(diào)控Hippo信號(hào)通路（Hippo signaling pathway）的關(guān)鍵組分。Hippo通路是一個(gè)重要的抑癌通路，其失活會(huì)導(dǎo)致下游效應(yīng)分子YAP/TAZ入核，激活一系列促增殖、抗凋亡的基因轉(zhuǎn)錄。本研究發(fā)現(xiàn)GTPBP2的上調(diào)抑制了Hippo通路的活性，從而解除了對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和遷移的“剎車(chē)”，最終促進(jìn)了TNBC的惡性進(jìn)展。
本研究系統(tǒng)地闡明了GTPBP2在三陰性乳腺癌中的致癌作用及其分子機(jī)制。結(jié)論指出，GTPBP2在TNBC中顯著高表達(dá)，它作為一個(gè)關(guān)鍵的癌基因，通過(guò)失活Hippo信號(hào)通路，在體外和體內(nèi)兩個(gè)層面有力地促進(jìn)了TNBC細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲以及腫瘤的生長(zhǎng)。這項(xiàng)研究首次將GTPBP2與乳腺癌，特別是侵襲性最強(qiáng)的TNBC聯(lián)系起來(lái)，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的研究空白。它不僅揭示了TNBC惡性進(jìn)展的一個(gè)先前未知的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，更重要的是，將GTPBP2確立為一個(gè)潛在的新型治療靶點(diǎn)。對(duì)于缺乏有效靶向療法的TNBC患者而言，針對(duì)GTPBP2或其下游通路的干預(yù)策略，有望為未來(lái)開(kāi)發(fā)新的精準(zhǔn)治療方案提供理論依據(jù)和新的方向，具有重要的臨床轉(zhuǎn)化意義。
