本文发表于 oncotarget 期刊，2023 年第 14 卷，页码为 576–578，是一篇 editorial（社论），作者为 harika nagandla 和 christoforos thomas，通讯作者 christoforos thomas 来自 houston methodist research institute, houston methodist neal cancer center。文章围绕雌激素受体 β（estrogen receptor β, erβ）在炎性乳腺癌（inflammatory breast cancer, ibc）中作为雌激素信号传导介质的作用展开，并总结了该团队此前发表于 cancer research 的研究工作。
文章首先指出，炎性乳腺癌是一种罕见但具有高度侵袭性的乳腺癌类型，在美国约占所有新发乳腺癌病例的 2%–4%。即使采用包含新辅助化疗、放疗和手术在内的标准多模式治疗策略，炎性乳腺癌患者的 5 年生存率仍仅有约 40%–50%。与其他乳腺癌类型相比，炎性乳腺癌中雌激素受体 α（estrogen receptor α, erα）阴性率更高，可达 60%，并且迄今尚未发现特异性的可靶向驱动信号通路。约三分之一的患者在确诊时已出现远处转移，这也是该病具有高度侵袭性和不良预后的重要原因之一。
尽管大多数炎性乳腺癌肿瘤缺乏 erα 表达，但已有研究提示雌激素信号可通过不依赖 erα 的通路参与疾病进展。erβ 是一种配体激活的转录因子，与 erα 共同在不同组织的生长和发育过程中介导雌激素效应，通过调控靶基因转录发挥作用。已有文献报道 erβ 在甲状腺癌、肾癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌和乳腺癌等多种癌症中具有肿瘤抑制功能。该团队此前的研究首次检测了炎性乳腺癌患者临床标本中的 erβ 水平。免疫组织化学分析显示，erβ 高表达与患者无转移生存期的显著改善相关。对炎性乳腺癌患者数据集的分析也表明，肿瘤组织中 erβ mrna 水平较高与更好的总生存期之间存在显著关联。这些临床相关性提示肿瘤 erβ 有可能作为炎性乳腺癌预后较好的生物标志物，并促使研究者开展一系列临床前研究，以检验 erβ 及其激动剂是否能抑制炎性乳腺癌肿瘤的转移。
文章进一步介绍了该团队在多种炎性乳腺癌细胞系中开展的体外研究，包括 fc-ibco2、kpl4、sum149、ibc-3、sum-190 和 bcx-010。结果表明，erβ 蛋白水平较低与细胞在培养中迁移表型增强相关。研究者构建了两个 erβ 敲除的 kpl4 细胞克隆，并在其中一个克隆中重新表达 erβ 作为额外对照。结果显示，与保留内源性 erβ 的细胞以及重新导入 erβ 的敲除细胞相比，erβ 敲除细胞的迁移和侵袭能力显著增强。与 erβ 表达上调对细胞侵袭的抑制作用一致，使用 erβ 特异性激动剂 ly500307 处理 erβ 正常表达的细胞，可以剂量依赖性地降低侵袭能力；而在 erβ 敲除的 kpl4 细胞中，ly500307 未表现出明显作用。类似地，erβ 被抑制的 fc-ibco2 细胞与对照细胞相比也表现出更强的侵袭性。
在体内实验中，研究者将 erβ 敲除的 kpl4 细胞通过原位注射和静脉注射植入免疫缺陷小鼠体内。通过体内生物发光成像和切除肺组织的组织学检查发现，与保留 erβ 的细胞相比，erβ 敲除细胞在小鼠肺部的转移率更高。除肺脏外，骨髓免疫荧光分析也在原位植入 erβ 敲除细胞的小鼠骨骼中检测到更多肿瘤细胞。为了评估这些发现的治疗意义，研究者使用 erβ 激动剂 ly500307 进行了干预实验。对接受溶剂和 ly500307 处理的去卵巢原位炎性乳腺癌荷瘤小鼠的肺组织进行离体生物发光成像，结果显示 erβ 激动剂治疗组小鼠的肺转移显著减少。
在机制研究方面，研究团队利用高通量基因表达分析和功能分析，研究了具有不同 erβ 水平的炎性乳腺癌细胞。微阵列分析显示，在 erβ 敲除的 kpl4 细胞中，与基于肌动蛋白的细胞迁移相关的基因发生富集。erβ 缺失时肌动蛋白细胞骨架重塑的发生，还通过免疫荧光染色得到进一步证实。在 erβ 敲除细胞中，聚合肌动蛋白和黏着斑诱导因子 vinculin 的染色增强，而这两者在运动细胞的细胞骨架重塑中都是必需的。与肌动蛋白应力纤维形成一致，rho gtpase 实验显示，erβ 敲除后细胞骨架重塑因子 rhoc 的活性形式（gtp 结合形式）显著增加；而使用 ly500307 处理 erβ 正常表达的细胞后，活性 rhoc 显著减少。由于 rhoc 此前已被认为与炎性乳腺癌细胞迁移有关，并且其缺失可逆转 erβ 敲除炎性乳腺癌细胞侵袭能力的增强，因此 rhoc 被认为是 erβ 缺失时炎性乳腺癌细胞迁移表型的重要驱动因子。
文章还讨论了 g 蛋白偶联受体（g protein coupled receptors, gpcrs）通过鸟嘌呤核苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factors, gefs）激活 rho gtpases 的机制。gefs 可催化 gdp（非活性形式）转换为 gtp（活性形式）。为了寻找 erβ 相关的 rhoc 调节因子，研究者重点关注了 gef 相互作用蛋白 elmo1 和 gpcr gpr141。微阵列分析发现这两个基因在 erβ 敲除的炎性乳腺癌细胞中上调，因此它们被认为是 erβ 潜在抑制的靶基因。在 erβ 缺失时，这些基因过度表达，从而激活 rhoc 并增强炎性乳腺癌细胞的运动能力。这些基因与炎性乳腺癌转移生物学相关性的证据主要来自两个重要观察结果。首先，它们的 mrna 和蛋白水平在炎性乳腺癌细胞系中选择性上调。其次，在炎性乳腺癌细胞模型中，它们的表达与 erβ 呈负相关，并且敲低这些基因可显著降低 erβ 敲除细胞的侵袭能力。此外，在 gpr141 被抑制后，erβ 敲除炎性乳腺癌细胞中活性 rhoc、elmo1 和磷酸化 akt 的蛋白水平显著下降，这明确表明 elmo1 和 rhoc 在 gpr141 下游发挥功能，参与调控炎性乳腺癌细胞迁移的通路。
基因组分析显示，gpr141 和 elmo1 基因的调控区域存在雌激素反应元件（estrogen response elements, eres），这两个基因在 7 号染色体上以相反方向相邻排列。通过染色质免疫沉淀定量 pcr（chip-qpcr）检测发现，erβ 能与 gpr141 和 elmo1 的启动子区域强烈结合，并且在增加 erβ 激动剂 ly500307 和雌激素浓度的条件下，这种结合进一步增强。这表明在炎性乳腺癌细胞中，erβ 可直接调控 gpr141 和 elmo1 的转录。
文章最后强调，该团队的研究确立了 erβ 在炎性乳腺癌中的肿瘤抑制功能，在临床前模型中证明了其强大的抗转移活性，并阐明了其作用机制。研究发现，erβ 被特异性激动剂 ly500307 激活后，会结合到 gpr141 和 elmo1 基因调控区的雌激素受体结合元件上，抑制这两个基因的转录，进而降低 rhoc 活化，减少基于肌动蛋白的细胞迁移和转移。相反，当炎性乳腺癌细胞缺乏 erβ 时，gpr141 和 elmo1 的转录和蛋白水平升高，导致 rhoc 活化增强，促进肌动蛋白聚合和细胞迁移，最终增加转移。
该研究不仅为炎性乳腺癌转移生物学提供了新的认识，还揭示了雌激素信号在疾病进展中的新角色，并发现了可能驱动侵袭性表型的新响应基因。文章指出，这些新发现的相关因子值得进一步研究，以评估其作为辅助预后生物标志物的价值，以及作为分子靶点开发新疗法的潜力。更重要的是，该研究为验证 erβ 在乳腺癌中的抗转移活性提供了充分证据，并将这一功能与受体在分化中的生理作用联系起来。由于相当比例的炎性乳腺癌属于临床 her2 阳性和三阴性乳腺癌（tnbc）表型，erβ 特异性激动剂有可能为这两种亚型的乳腺癌患者带来新的治疗选择。