SOX11 基因的表观遗传激活与原位导管癌复发和进展到浸润性乳腺癌的关联
Sox11在乳腺导管原位癌复发和进展中的表观遗传激活
背景介绍
乳腺导管原位癌（Ductal Carcinoma In Situ, DCIS）是一种非侵袭性的乳腺癌，其主要特征是管腔上皮细胞的过度增殖而被肌上皮细胞包围。DCIS在乳腺癌筛查中约占25%，并且其潜在生物学特性和预后存在异质性。虽然DCIS本身不是一种侵袭性疾病，但其进展为侵袭性导管癌（Invasive Ductal Carcinoma, IDC）的风险仍是一个重要的临床挑战。因此，迫切需要开发预测DCIS进展为侵袭性癌症的生物标志物。
目前，尽管有一些潜在的生物标志物如雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人类表皮生长因子受体-2（HER2）可用于预测DCIS的预后，更多关于DCIS进展的生物标志物仍然是亟待解决的问题。此前有研究表明，TP53突变和COX2过表达可能促进DCIS的侵袭性进展，但这些都尚未被临床验证。尽管已有商业化的Oncotype DX DCIS和DCISionRT测试用于预测复发和进展风险，但不同DCIS亚型之间的风险评估仍需更多研究。
研究来源
本文发表在《British Journal of Cancer》杂志上，主要作者有Warapen Treekitkarnmongkol、Vandna Shah、Kazuharu Kai等，他们分别隶属于德克萨斯大学MD Anderson癌症中心、King’s College London和Baylor College of Medicine等研究机构。论文发表于2024年5月，背景研究和样本采集等工作则从2023年5月开始。
研究方法
研究方法概述
本研究使用了人类细胞系和小鼠模型，识别并验证了两个独立的DCIS队列中的候选风险预测生物标志物。研究流程包括基因表达谱分析、免疫组化分析、细胞实验以及小鼠模型分析。
具体实验流程和方法
首先，研究者从德克萨斯大学MD Anderson癌症中心收集了48例样本，包括40例DCIS组织和8例匹配的正常乳腺组织。在获得知情同意后，对这些样本进行了宏观解剖，并使用Qiagen的RNeasy FFPE Kit（货号：73504）提取RNA。使用Nanostring nCounter技术进行基因表达分析，筛选的基因包括53个与DCIS相关的目标基因和5个用于校正的内参基因。
对于小鼠模型，研究者使用了两种小鼠模型：一种是乳腺特异性Pten同源纯合敲除小鼠，另一种是过表达Her2转基因的MMTV-Her2小鼠。这些小鼠模型可以重现DCIS进展为乳腺癌的病理学过程。在不同时间点收集小鼠乳腺腺体进行病理和分子分析。
研究还包括Cell Lines实验，使用包括MCF10A、21T系列细胞系、DCIS.com等一系列细胞系进行细胞增殖和球体形成实验。通过RNA干扰技术和西方印迹分析检测Sox11的表达和功能。
统计和数据分析
所有的统计分析均使用GraphPad Prism和R软件进行。研究使用了未配对的学生T检验、Pearson相关系数等参数检验，主要结果是无复发生存（RFS）时间，以初诊日期到后续事件（DCIS或侵袭性癌症）的时间计算生存曲线。Kaplan-Meier方法用于构建生存曲线，Cox比例风险模型用于评估DCIS的临床特征对RFS的影响。
研究结果
Sox11在DCIS复发和进展中的表达
通过对DCIS样本的RNA测序和Nanostring分析，研究发现Sox11的高表达与DCIS复发评分、增殖标志蛋白MKI67以及表观遗传调控蛋白EZH2的表达呈显著正相关。进一步的实验验证了在21T系列细胞系和小鼠模型中，Sox11的高表达与DCIS向侵袭性癌症的进展相关。
通过免疫组化分析发现，在DCIS组织中，Sox11和EZH2的表达均显著高于正常乳腺组织，尤其是在高级别和HER2+亚型中表现更为明显。此外，通过Kaplan-Meier生存分析，发现Sox11的高表达与较短的RFS时间显著相关。
表观遗传调控机制
研究还揭示了Sox11在DCIS进展过程中的表观遗传调控机制。研究显示，Akt激酶的活化可以通过改变Sox11启动子区域的组蛋白修饰（如H3K4me3和H3K27ac）来调控Sox11的表达。通过抑制Akt的活性，可以显著减少这些活跃的组蛋白标记，从而降低Sox11的表达和细胞增殖能力。
研究结论
本研究揭示了Sox11在DCIS复发和进展中的重要作用以及其表观遗传调控机制。这些发现将Sox11定位为一个潜在的预后生物标志物，并可能成为DCIS个体化治疗和管理的有力工具。进一步的研究应重点关注Sox11及其上游调控通路如HER2、Akt和EZH2的治疗靶点潜力。
研究亮点
- 重要发现：Sox11表达与DCIS复发和进展显著相关。
- 表观遗传机制：揭示了Akt介导的组蛋白修饰对Sox11表达的调控作用。
- 临床意义：Sox11可作为DCIS患者个体化治疗的潜在生物标志物。