上海中医药大学，最新Science子刊，肺癌转移的分子机制！

肿瘤转移是一个复杂的过程，涉及原发肿瘤细胞的侵袭、进入外周血液循环以及最终在远隔器官的定植。循环肿瘤细胞（CTCs）是从原发肿瘤或其转移灶脱落并进入血液循环的肿瘤细胞，在肿瘤转移中起着关键作用。CTCs通常会因失去细胞外基质的接触而发生凋亡（anoikis），但CTC集群能够抵抗这种凋亡，显著增加其转移能力。即使在早期肺癌中，CTC集群的存在也与较短的无进展生存期和总生存期相关，这表明CTC集群是预防转移治疗的潜在靶点。

然而，CTC集群与单个CTC之间的生物学差异尚不清楚。CTC集群可能通过增强细胞间黏附分子（如plakoglobin、keratin 14、CD44和ICAM-1）的作用来促进聚集。一些药物和肽类（如洋地黄、地高辛和PEP06 polypeptide 30）已在临床前研究中显示出破坏CTC集群的潜力，但目前针对CTC集群的靶向治疗策略仍处于探索阶段。

上海中医药大学田建辉、徐宏喜和贝勒医学院Wu Erxi等人通过全面比较肺癌模型中单个CTC和CTC集群的行为、转录组和蛋白质组特征，揭示了CTC集群形成的分子机制，并评估了Src抑制剂KX2-391在破坏CTC集群和减少转移中的效果。相关内容以“Src/FN1 pathway activation drives tumor cell cluster formation and metastasis in lung cancer: A promising therapeutic target”为题发表在《Science Advances》上。

【主要内容】

1. CTC集群与单个CTC的差异

文中通过体外和体内实验比较了单个CTC和CTC集群的行为、转录组和蛋白质组特征。研究发现，与单个CTC相比，CTC集群在体外表现出显著增强的侵袭能力，而在增殖能力上有所降低。在体内实验中，CTC集群在小鼠肺部诱导的转移率比单个CTC高出450%，肺部肿瘤的荧光强度也增加了298%。此外，CTC集群在小鼠外周血中的存活时间更长，并且在肺部的停留时间也更长。

图1 肺 CTC 簇诱导严重的肺癌转移

2. Src/FN1信号通路的激活

通过转录组和蛋白质组分析，研究者发现CTC集群中Src和FN1的mRNA和蛋白水平显著上调。Src是一种非受体酪氨酸激酶，参与细胞黏附、迁移、细胞周期进程和凋亡等多种细胞过程。FN1（纤维连接蛋白）是一种细胞外基质蛋白，与细胞黏附和迁移密切相关。研究进一步通过免疫印迹分析验证了CTC集群中FN1和磷酸化Src蛋白的高表达，表明Src/FN1信号通路在CTC集群中被激活。

图2 FN1 和 Src 的表达在 CTC 簇中显著上调

3. FN1和Src的功能验证

为了验证FN1和Src在CTC集群形成和侵袭中的作用，研究者分别通过siRNA敲低FN1和Src基因表达，以及通过过表达Src来观察其对CTC集群的影响。结果表明，FN1的敲低显著减少了CTC集群的紧密性和大小，并降低了其侵袭能力。类似地，Src的敲低也抑制了CTC集群的形成和侵袭，而Src的过表达则促进了这些过程。

图3 FN1 促进 CTC 聚集和侵袭

图4 Src 促进 CTC 聚集和侵袭

4. Src抑制剂KX2-391的治疗效果

研究者进一步评估了Src抑制剂KX2-391对CTC集群的影响。KX2-391是一种已经完成I期和II期临床试验的Src抑制剂，用于治疗骨转移性去势抵抗性前列腺癌和急性髓系白血病。实验结果显示，KX2-391能够显著抑制Src的活性，并降低FN1蛋白水平。在体外实验中，KX2-391显著减少了CTC集群的形成和侵袭能力，但对CTC集群的增殖和存活影响较小。在体内实验中，KX2-391显著减少了小鼠外周血中的CTC集群数量，并降低了肺部转移灶的数量和大小。

图5 Src 抑制剂 KX2-391 抑制肺 CTC 聚集和侵袭

图6 KX2-391 减少 CTC 簇在肺部的肺播散

图7 KX2-391 抑制 CTC 簇引起的肺转移

【全文总结】

本文通过深入研究CTC集群形成的分子机制，揭示了Src/FN1信号通路的关键作用，并验证了Src抑制剂KX2-391的治疗潜力，为肺癌转移的预防和治疗提供了新的理论依据和可能的临床应用方向。

原文链接：

http://10.1126/sciadv.adv7377