Large-scale Characterization of Orthotopic Cell Line-Derived Xenografts Identifies TGFβ Signaling as a Key Regulator of Breast Cancer Morphology and Aggressiveness.
研究背景
乳腺癌具有高度异质性，为深入了解其侵袭性，需建立模拟异质性的临床前模型。本研究通过生成和表征20种人乳腺癌细胞系的正位细胞系衍生异种移植模型（CDX），探讨肿瘤生长形态和侵袭性的关键调节因子，特别是TGF-β信号通路的作用。
方法速览
- 细胞培养和基因编辑：用CRISPR - Cas9技术敲除SMAD4基因、过表达TGFBR1基因。
- 正位细胞系衍生异种移植模型（CDX）：通过MIND和FPT两种正位移植方法在NSG小鼠中生成模型。
- 转录组分析：用RNA测序分析肿瘤和细胞系的基因表达谱。
- 免疫组化和病理分析：通过HE染色和免疫组化染色评估肿瘤特征和标记物表达。
主要发现
- 两种肿瘤生长形态：MIND - CDX方法下，6种细胞系形成扁平生长肿瘤，局限于乳腺上皮内；4种形成结节状生长肿瘤，有早期侵袭性。
- 生长动力学：MIND - CDX模型肿瘤潜伏期更短、更一致，结节状肿瘤潜伏期短于扁平肿瘤。
- 转移潜能：结节状肿瘤转移潜能高、速度快、范围广，扁平肿瘤转移少且慢。
- 雌激素影响：雌激素影响生长动力学，但不改变肿瘤生长形态。
- TGF - β信号通路机制：结节状肿瘤中EMT和TGF - β信号通路显著上调，SMAD4敲除和TGFBR1过表达实验证实其关键作用。
- 自分泌和旁分泌作用：结节状肿瘤依赖自分泌TGF - β信号，扁平肿瘤依赖旁分泌信号，受微环境调节。
总结展望
本研究生成并表征大规模CDX模型，首次系统性识别TGF - β信号通路对乳腺癌生长形态和侵袭性的关键作用，区分其自分泌和旁分泌机制。但存在细胞系、微环境和实验条件等方面的局限性，有待进一步研究。