先在离体肿瘤中比较药物反应
美国得克萨斯大学西南医学中心(University of Texas Southwestern Medical Center)团队在 The Journal of Clinical Investigation 报道神经纤维瘤研究,考察肿瘤细胞外基质(extracellular matrix,ECM)在生长及药物处理中的变化。研究结合小鼠肿瘤组织、离体培养、人施万细胞(Schwann cells)系及蛋白检测。
模型包括会形成丛状神经纤维瘤的小鼠。团队取其背根神经节进行离体培养,用丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase,MEK)抑制剂 PD0325901 处理 72 小时,浓度为 1 μg/mL;载体处理作为参照。细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)的磷酸化水平降低,确认了药物作用,随后通过质谱比较 ECM 蛋白。
3 组处理与对照比较中,经筛选的 1,291 个蛋白有 729 个在 MEK 抑制组的平均水平下降,其中 190 个在每组比较中均下降。相关功能分析指向基底膜和 ECM;部分胶原蛋白降低,另有神经及髓鞘相关蛋白升高。作者据此提出,基质沉积减少可能参与 MEK 抑制的抗肿瘤作用。

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基底膜蛋白随肿瘤生长与处理变化
在肿瘤组织升高的蛋白中,基底膜成分最为富集;主要胶原蛋白的变化则不一致。研究重点检查基底膜蛋白 LAMB1 和 NID1,发现它们在人神经纤维瘤组织中较正常坐骨神经组织丰富;在小鼠离体肿瘤中,MEK 抑制后两者的水平下降。
单细胞 RNA 测序将小鼠肿瘤内的细胞分成 14 个主要群体。成纤维细胞与施万细胞都可产生基底膜蛋白;不同成分的细胞来源有所差异。巨噬细胞及 T 细胞主要表达转化生长因子 β1(transforming growth factor β1,TGF-β1),施万细胞表达其受体,为免疫细胞与基质产生之间的联系提供了线索。
在人施万细胞中检验 NF1 与 TGF-β1
人正常施万细胞系 hTERT ipn02.3 2λ 经 NF1 敲低后,LAMB1、NID1 等基底膜成分增加。研究同时在人丛状神经纤维瘤细胞系 hTERT ipNF05.5 中加入 10 ng/mL TGF-β1,处理 72 小时,观察蛋白变化。
TGF-β1 使人肿瘤细胞中的磷酸化 ERK、LAMB1 和 NID1 增加;加入 MEK 抑制剂后,后两种蛋白的诱导减少。这一人源体外比较支持丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路参与 TGF-β1 对基底膜蛋白的调控,也为解释药物处理后的基质变化提供了实验依据。
研究还在小鼠体内观察到 TGF-β1 增加可促进肿瘤进展。作者由多个实验提出,NF1 缺失与外部 TGF-β1 信号共同促进基底膜蛋白沉积,并提出进一步研究这些蛋白作为诊断或药物反应标志物的潜力。这些结果反映特定处理时点的变化,标志物用于患者药物反应判断的性能尚未验证。