乳腺癌是女性發病率最高的惡性腫瘤,淋巴結是乳腺癌最常見的轉移部位,也是判斷其預后的主要因素。因此,研究乳腺癌至淋巴轉移的相關機制具有重要意義。2018年9月25日,Elder AM在Cancer Res(IF=9.1)上發表了論文,該研究團隊發現,SEMA7A促進了巨噬細胞中PDPN的表達,從而導致整合素和PDPN依賴性運動和對淋巴管內皮細胞的粘附,促進淋巴管生成。從而證實,SEMA7A可能協調巨噬細胞介導的淋巴管重塑,從而推動乳腺癌的轉移。
技術路線
實驗結果
圖1.乳腺巨噬細胞和LEC標志物的表達
A: 對淋巴管內皮透明質酸受體(LYVE-1)和巨噬細胞 f4 /80進行了雙重免疫熒光(IF)檢測,觀察到它們在乳腺退化期間表達量豐富;B.高分辨率分析和三維重建結構顯示LYVE-1和f4 /80都有所表達;C:不同退化階段小鼠乳腺中LYVE-1和f4 /80的表達,且在第六天達到峰值;D:妊娠未滿一年的女性乳腺組織活檢中IHC染色可見巨噬細胞和淋巴細胞。
圖2.巨噬細胞中podoplanin的表達推動了淋巴管的生成
A: 在退化第6天對未孕小鼠和小鼠的乳腺組織進行了流式細胞術分析。發現退化后的小鼠免疫細胞標記物CD45、內皮細胞粘附分子(PECAM-1,或CD31)、上皮細胞粘附分子(EpCAM)和PDPN明顯增加。B: PDPN與白細胞數量增多;C:PDPN與髓細胞數量增多;D、E、F:檢測到單核細胞和巨噬細胞;G、H:巨噬細胞在退化過程中表現出PDPN的增加表達;I、J:退化巨噬細胞培養的LECs小管面積增加。
圖3.Semaphorin 7A促進腫瘤相關巨噬細胞和淋巴管生成
A:在體外基質凝膠栓接試驗中,F4/80+巨噬細胞與66cl4小鼠乳腺腫瘤細胞1:1混合,收集獲得的栓接物進行F480/LYVE-1染色;B:小鼠體內過表達SEMA7A和退化組腫瘤在未產宿主中的生長速度快于對照組。C:在恢復期第1天注射的載體對照細胞獲得了與轉基因細胞過表達SEMA7A相似的SEMA7A表達水平;D: 流式細胞術分析顯示SEMA7A過表達腫瘤和退化組腫瘤增加CD45+F4/80+和CD45+F4/80+PDPN+細胞。E、F: 通過IHC對腫瘤微環境中的F480+細胞和LyVE-1 +血管進行了驗證;G:SEMA7A 可以促使腫瘤相關細胞PDPN CD45 + F4/80 增加;H: SEMA7A增加腫瘤相關性LVD需要宿主與腫瘤之間的合作。
圖4. Semaphorin7A促進巨噬細胞介導的淋巴擬態
A:在未產乳腺細胞中SEMA7A表達量低,但在退化第6天, 8-15%的上皮(EpCAM+)細胞表達SEMA7A;B: 與野生型C57BL/6小鼠相比,我們觀察到SEMA7A 敲除小鼠在退化期第6天LECs顯著降低;C、D、E、F:PDPN+白細胞、單核細胞和巨噬細胞減少;G: 用免疫組化法檢測LYVE-1淋巴管及F4/80巨噬細胞,觀察WT和KO小鼠乳腺消退第6天淋巴管與巨噬細胞的關系。
圖5. SimaPrurin 7A促進巨噬細胞PDPN表達、運動及與淋巴管的粘附
A: SEMA7A是否直接促進巨噬細胞中PDPN的表達;B、C:跨孔濾過實驗檢測巨噬細胞的運動以及有無純化的SEMA7A與HDLEC單層的粘附;D、E: SAMA7A與LEC巨噬細胞共培養物促進淋巴管生成。G:在TouWELL遷移試驗、黏附試驗和三維淋巴管生成試驗中進行。9EG7最明顯阻斷巨噬細胞的運動,PMAB僅觀察到輕微的活動性下降。H: 在9EG7和/或pMAB的存在下,三維結構的整體結合被顯著破壞。
圖6. 退化淋巴管促進乳腺癌轉移
A、B:原發部位復舊的第4天和第6天,LyVE-1 +血管增加。C:退化的第4天和第6天,腋窩淋巴結的微轉移數量在早期顯著增加。D: 與從未懷孕的婦女相比,最近懷孕<5年的婦女乳腺組織中正常上皮的平均SEMA7A表達增加;E: 巨噬細胞、淋巴管和SEMA7A可能有助于腫瘤細胞在產后婦女體內的擴散;F、G、H: SEMA7A通過淋巴系統驅動轉移,其與淋巴結(LN)陽性患者的OS降低有關。