骨研究杂志
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抽象的

细胞间通讯网络提出通过侵入乳腺癌细胞来调节造血干细胞生态位

Tobias Dittrich、Manja Wobus、乔文联、Peter W Zandstra 和 Martin Bornhäuser

背景：在一定比例的乳腺癌患者中，人骨髓可能成为播散肿瘤细胞的目标。然而，潜在的病理生理学尚不完全清楚。本研究旨在识别和表征通过侵入乳腺癌细胞（BCC）调节骨髓造血微环境的潜在机制，作为实验评估的基础。

方法：静态细胞间通讯网络，代表乳腺癌细胞系（MCF-7 或 MDA-MB-231）、骨髓源性间充质基质细胞（MSC）和造血干细胞和祖细胞（HSPC）之间的整合信号传导，通过将相关细胞群的差异过表达基因与已知的配体-受体相互作用结合起来，在计算机中构建。以网络为指导，通过系统文献挖掘评估了所分析人群与乳腺癌引发的血液学异常的病理生理学相关性。进行体外共培养模型以评估 BCC 对 MSC-HSPC 信号传导的旁分泌作用，并验证暴露的信号网络的主要影响。

结果：乳腺癌细胞与 MSC 表现出强烈的双向细胞间信号传导，而与 HSPC 表现出较小程度的双向细胞间信号传导。据报道，BCC 衍生信号可将 MSC 招募到乳腺癌部位，激活肿瘤相关成纤维细胞 (TAF) 并改变 MSC 分化。造血微环境衍生的信号主要与 BCC 吸引和转移进展相关。防止转移的潜在配体完全来自 HSPC。体外共培养模型显示，BCC 介导了 MSC-HSPC 相互作用中利基源性造血支持因子 SDF-1 的丧失和 FGF-2 的出现。

结论：我们建议通过 BCC（尤其是通过 FGF-2/FGFR1 途径）调节 MSC，从而导致 TAF 激活、血管化肿瘤基质生成、乳腺癌进展以及因 SDF-1 水平降低而导致的造血功能受损。BCC 侵袭时 HSC 生态位的这些间接变化可能会增加乳腺癌患者骨转移的脆弱性。