在肿瘤研究领域,性别差异是一个绕不开的重要议题。临床上,男性与女性在面对相同类型的癌症时,其发病率、疾病进展速度乃至治疗反应常常存在显著差异。这一理解上的空白,已成为精准医疗发展中的重要制约因素。尤其值得关注的是,在那些传统上不被认为是“激素依赖性” 的癌症中,性激素是否扮演着被长期忽视的角色?
2025年6月,法国巴黎居里研究所的Lionel Larue与Véronique Delmas团队在Nature发表了题为“Targeting GRPR for sex hormone-dependent cancer after loss of E-cadherin”的研究论文。揭示了在E-cadherin功能缺失的肿瘤中,雌激素通过一条全新信号通路特异性驱动女性肿瘤转移的机制。这一发现为理解性别差异在癌症中的作用提供了新视角。
一、E-cadherin缺失驱动性别偏好性的转移为探寻癌症发病率存在性别差异的机制,研究团队从流行病学数据入手,通过分析全球癌症数据库(GLOBOCAN)发现,尽管男性总体癌症风险更高,但在绝经前年龄段,女性的多种癌症(尤其是黑色素瘤)发病率反超男性。这在时间上与女性体内雌二醇水平的峰值高度吻合。
展开剩余82%为了找到连接雌激素与癌症风险的分子开关,研究团队整合了与这些“女性偏好性”癌症及雌激素受体(ESR1)都相关的基因,并通过TCGA分析它们在不同性别和年龄人群中的表达。在所有核心候选基因中,只有编码E-cadherin的CDH1基因,其mRNA表达水平在年轻女性中呈现出特异性的下调。
为了在体内确认E-cadherin的功能缺失是否真的会以性别依赖的方式影响肿瘤进展,研究团队构建了黑素细胞特异性Cdh1缺失联合NRASQ61K突变的小鼠模型。结果显示,E-cadherin的缺失对于原发性肿瘤的发生或生长并无显著影响,然而,它显著地、特异性地促进了雌性小鼠的肺部转移。
图1. E-cadherin是雌激素介导的癌症反应中的关键枢纽,对黑色素瘤转移具有性别依赖性影响
二、E-cadherin缺失上调GRPR的表达为探究E-cadherin缺失驱动雌性特异性转移的机制,研究团队对不同性别及E-cadherin状态小鼠的原发肿瘤进行RNA测序,发现胃泌素释放肽受体(Gastrin-Releasing Peptide Receptor, GRPR)的表达在E-cadherin缺失的雌性肿瘤中表达水平被急剧且特异性地上调。ChIP-seq也证实,只有在∆Ecad女性黑色素瘤细胞系中,Grpr基因的启动子区域才处于活跃状态。
为了在临床上验证这一发现,研究团队提供了多维度的证据:
(1)在人类黑色素瘤数据库中,GRPR高表达与肿瘤侵袭性基因特征及女性患者较差的生存预后显著相关;
(2)免疫组化分析显示,人类肺转移灶中以“E-cadherin-/GRPR+”表型为主;
(3)在乳腺癌、肺癌等多种癌症中,CDH1与GRPR表达呈普遍负相关,提示这一调控通路可能具有广泛保守性。
图2. Cdh1的缺失诱导Grpr的表达
三、GRPR驱动肺转移并具备靶向潜力为了从功能上直接检验GRPR在转移中的作用,研究人员发现,由于Grpr位于X染色体且存在X染色体失活,雌性ΔEcad细胞中无法实现Grpr的完全敲除,这一现象强烈暗示GRPR是这些细胞生存所必需的。反向的功能获得实验则更为直接:在本身不表达GRPR的细胞中人为地过表达GRPR,就足以驱动这些细胞在小鼠体内高效地形成肺部转移。这两个实验共同确立了GRPR是驱动转移的核心分子。
在此基础上,为了探索其作为药物靶点的潜力,研究者使用了GRPR的特异性小分子拮抗剂RC-3095对小鼠进行治疗,结果该药物显著抑制了肿瘤细胞在肺部的定植和转移灶的形成。这一系列结果证明,GRPR不仅是转移的驱动引擎,也是一个可被有效干预的治疗靶点。
图3. Grpr表达和激活驱动黑色素瘤肺转移
四、GRPR通过Gαq/11-PKC-YAP1轴驱动转移
在明确GRPR为转移驱动因子后,研究团队进一步揭示其在细胞层面的具体作用机制。GRPR激活可赋予肿瘤细胞多种恶性能力:增强克隆形成能力,提升单细胞生存与增殖;抵抗 “失巢凋亡”,助力肿瘤细胞在血液中存活并抵达远端器官;促进侵袭能力,助力穿透基底膜屏障。这些促增殖、抗死亡、助侵袭的表型共同构成了GRPR驱动肿瘤转移的生物学基础。
为明确GRPR的信号传导路径,研究者采用激酶活性谱芯片(PamGene kinase assays)和生化分析发现,GRPR主要通过Gαq/11蛋白激活PKC通路。进一步研究表明,该通路可促使Hippo通路效应因子YAP1进入细胞核并增强其转录活性。敲低YAP1可有效阻断GRPR诱导的细胞侵袭,建立起如下信号级联关系:
GRP/GRPR → Gαq/11 → PKC → YAP1 → 细胞侵袭与转移。
图4. GRPR激活YAP1以启动转移程序
五、CDH1-CTNNB1-ESR1轴调控GRPR表达为解答为何E-cadherin缺失会特异性上调雌性肿瘤中的GRPR,研究团队重新分析了此前在雌性E-cadherin缺失肿瘤中获得的H3K27ac ChIP-seq数据。发现被激活的基因调控元件中富集β-catenin和雌激素受体α(ESR1)的结合基序。基于这一发现,研究者逐步构建并验证了一条调控通路。
E-cadherin缺失使结合蛋白β-catenin(CTNNB1)入核,结合Esr1基因调控区并上调其转录;Esr1编码的ERα作为转录因子,直接结合Grpr启动子驱动其高表达。同时,GRPR激活会反过来抑制CDH1表达,形成自我强化的正反馈循环。
为评估该通路的临床价值,研究者靶向关键节点ERα,使用乳腺癌临床用药氟维司群(ERα降解剂)干预:体外实验中,氟维司群有效抑制GRPR阳性细胞的侵袭;体内模型中,无论预处理肿瘤细胞还是全身性给药,均显著减少肺转移形成及负荷。这些结果既证实靶向ERα的治疗潜力,也验证了上游信号轴的正确性。
图5. Cdh1/Ctnnb1/Esr1/Grpr扩增环路驱动雌性小鼠中Grpr的表达
传统观点认为,激素主要驱动受体阳性肿瘤的增殖。然而,本研究从黑色素瘤等“非经典”激素依赖性肿瘤入手,揭示了雌激素作为“表型调节剂”的全新角色,赋予肿瘤细胞更强的侵袭和转移能力。
这项研究通过严谨的实验设计,完整地揭示了一条全新的、性别特异性的促转移信号通路:CDH1缺失→β-catenin→ESR1→GRPR→YAP1→转移。这一发现挑战了我们对激素功能的固有认知,为理解内分泌系统与肿瘤恶性进展的互作开辟了全新视角。
参考文献:Raymond JH, Aktary Z, Pouteaux M, et al. Targeting GRPR for sex hormone-dependent cancer after loss of E-cadherin. Nature. Published online June 11, 2025. doi:10.1038/s41586-025-09111-x
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