乳腺癌(BC)是女性中最常见的癌症类型,基底型乳腺癌(BLBC)是一类雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)及人表皮生长因子受体2(HER2)均为阴性的高度侵袭性乳腺癌。BLBC死亡率高、预后差,复发和转移风险大,临床上缺乏有效的靶向治疗手段。
葡萄糖是生命体维持生命活动的核心营养物质,也是肿瘤细胞增殖、侵袭的重要能量来源。已有大量研究证实,葡萄糖的异常代谢增强会显著推动肿瘤发生发展,但截至目前,葡萄糖促进乳腺癌恶性进展的具体分子机制仍未被完全阐明。昆明医科大学陈策实团队一直致力于乳腺癌发生发展机制和靶向治疗研究,近年来团队关于转录因子KLF5在促进BLBC干性、增殖、转移、免疫逃逸以及靶向KLF5治疗BLBC中取得了一系列研究进展。基于葡萄糖的O-GlcNAc 修饰是一种重要的翻译后修饰,广泛存在于核、细胞质和线粒体蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基中,O-GlcNAc 修饰的水平不仅与细胞的生理状态紧密相关,而且还与多种疾病的发生和进展密切相关。
研究团队通过系列实验,首次证实葡萄糖可显著上调基底型乳腺癌细胞中KLF5的蛋白表达水平。KLF5作为关键的转录因子,是调控基底型乳腺癌干细胞特性与细胞增殖的核心分子。葡萄糖通过诱导KLF5发生O-GlcNAc修饰并增强其蛋白稳定性,从而促进BLBC细胞增殖与干性,而O-GlcNAc修饰的增加可抑制KLF5在同一位点(S303)的磷酸化及其后续由Fbw7介导的泛素化。作为正反馈机制,KLF5通过激活糖酵解途径促进葡萄糖消耗。此外,我们也证明抑制OGT和KLF5可能成为治疗BLBC的一种潜在疗法。这个发现为伴随糖尿病的乳腺癌病人治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。
该研究成果以“Glucose stabilizes the KLF5 transcription factor to promote glycolysis and malignancy of basal-like breast cancer”为题,在线发表于《Science Bulletin》(中科院一区TOP期刊,IF=21.1)。昆明医科大学生物医学工程研究院/昆明医科大学第三附属医院、云南省乳腺癌精准医学重点实验室陈策实研究员、昆明医科大学生物医学工程研究院蒋德伟研究员、昆明医科大学第三附属医院周永春教授为该论文的共同通讯作者;昆明医科大学第三附属医院刘睿博士、遵义医科大学唐余博士、昆明医科大学生物医学工程研究院刘文婧副研究员、周春丽硕士为该论文的共同第一作者。该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省教育厅自然科学研究项目等的资助。
供稿:刘睿;编校:张志毕;审稿:陈亚娟、陈策实