CD146促进乳腺叶状肿瘤恶化分子机制

研究背景

乳腺叶状肿瘤(PTS) 在病理学上分为良性、交界性或恶性肿瘤。恶性肿瘤因其高复发率和远处转移率在临床上众所周知。远处转移的患者病情进展迅速且高死亡率。因此，针对乳房患者新的治疗策略和预测乳房患者预后的生物标志物非常必要。

CD146 是一种细胞黏附分子，属于免疫球蛋白超家族，广泛存在于恶性肿瘤中。CD146在PT发生发展中的作用及其作为PTS预后标志物或治疗靶点的潜力有待进一步研究。

文献来源

去年10月，一篇题为"CD146 promotes malignant progression of breast phyllodes tumor through suppressing DCBLD2 degradation and activating the AKT pathway"的文章发表在Cancer Communications 期刊。

该研究发现随着PTS的恶性进展，CD146水平呈进行性升高并可作为PT患者复发的独立预测因子。从机制上讲，CD146可以作为保护性的屏障，阻止DCBLD2(Discoidin, CUB, and LCCL domain-containing protein 2)蛋白的降解，从而激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路，促进PT细胞的恶性进展。

项目研究

作者利用scRNA-seq技术对不同类型PT样本进行分析，其中恶性PT中成纤维细胞亚群的比例较高，并且CD146在恶性PT中表达上调。进一步的IHC和IF实验表明，CD146有可能成为恶性PT的潜在治疗靶点。随后对298例PT患者的临床随访结果显示，随着肿瘤分级、核分裂活性和间质过度生长，PTT组织中CD146的表达水平升高。KM生存曲线表明CD146低表达的患者具有更好的生存率。ROC曲线也证实了CD146可作为PT局部复发的独立预测因子，以上结果提示CD146可能是一种比组织学分级更为准确的PTS预后标志物。

图1 CD146 在恶性PT中表达上调，是PT患者的独立预后标志物

紧接着研究了CD146在PT细胞恶性进展中的作用。敲低CD146抑制了恶性SYSH-MPT-02细胞的增殖，克隆形成，迁移和侵袭能力以及 特有的胶原收缩能力；过表达CD146增强了良性SYSH-BPT-01细胞的活力、迁移和侵袭，并增加了Vimentin和细胞周期蛋白D1的水平。此外，也增强了良性细胞系中胶原的收缩能力。这些发现共同表明了CD146促加速了PT细胞的恶性进展。

图2 CD146加速PT细胞的恶性进展

研究人员探讨CD146调控PT进展的作用机制，对PT患者的scRNA-seq进行GSEA分析中，PI3K-AKT-mTOR通路在高表达CD146的成纤维细胞中被激活。使用CD146敲低和过表达细胞系进行转录组测序分析差异表达基因主要富集于PI3K-AKT信号通路等途径。WB进一步验证以上测序结果，发现恶性PT细胞中PI3K-AKT通路被激活，CD146与AKT磷酸化呈正相关。此外PI3K抑制剂或AKT抑制剂的应用能够抑制CD146促进的SYSH-BPT-01细胞的增殖、迁移和侵袭和胶原收缩。这些发现共同说明CD146通过激活PI3K-AKT信号通路加速PTS的恶性进展。

图3 CD146通过激活PI3K-AKT信号通路加速PT的恶性进展

为了抑制PT恶性进展，研究人员测试了CD146抗体AA98的治疗效果。体外实验显示，AA98有效抑制了恶性PT细胞的增殖、迁移、侵袭和胶原收缩，并下调了磷酸化AKT的水平。值得一提的是，AA98抑制了恶性PT类器官的生长。体内实验相应地证实了AA98在恶性PT的PDX模型中显著抑制肿瘤生长，降低磷酸AKT水平，并降低CD31+血管内皮细胞的密度。靶向CD146可以在体内外抑制PTS的恶性进展和PI3K-AKT信号通路。

图4 应用抗CD146抗体抑制PT细胞的恶性进展和体内外PI3K-AKT信号通路

最后，研究人员利用TurboID和AP-MS技术鉴定与CD146的互作蛋白分子，进一步筛选到下游DCBLD2。研究结果显示，DCBLD2和CD146在恶性PT细胞中表达上调，CD146和DCBLD2都位于细胞膜上，IF进一步实现共定位，IP结果证实了DCBLD2和CD146直接相互作用。通过抑制CD146或DCBLD2表达以及回复实验，检测了AKT磷酸化水平，结果表明CD146可通过DCBLD2调节AKT磷酸化。此外，研究还发现CD146可以通过稳定DCBLD2蛋白来防止其降解，从而维持PI3K-AKT通路的活性。在机制上，CD146能够与DCBLD2的CUB结构域相互作用，从而阻止SEMA4B与DCBLD2的结合，进而抑制DCBLD2的泛素化降解。这些发现揭示了CD146和DCBLD2在恶性PT中的重要作用。

图5 CD146通过稳定DCBLD2促进PI3K-AKT通路

研究结论

综上所述，本研究揭示了CD146-DCBLD2/PI3K-AKT轴在 PT 恶性进展中的关键作用。加强对CD146水平的监测和针对CD146的靶向治疗策略可以显着提高乳腺 PT 的精确诊断和治疗。

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