继2021年9月16日宗祥云教授团队的EGOFACT研究在2021 ESMO大会上进行壁报展示后,10月7日团队的配对实验室研究“GnRHa通过缓解内质网应激保护暴露于环磷酰胺化疗毒性下的卵巢储备功能”正式发表于Nature子刊npj Breast Cancer(https://doi.org/10.1038/s41523-021-00340-7)。现将研究内容进行介绍。
前言:继2021年9月16日宗祥云教授团队的EGOFACT研究在2021 ESMO大会上进行壁报展示后,10月7日团队的配对实验室研究“GnRHa通过缓解内质网应激保护暴露于环磷酰胺化疗毒性下的卵巢储备功能”正式发表于Nature子刊npj Breast Cancer(https://doi.org/10.1038/s41523-021-00340-7)。现将研究内容进行介绍。
△图片截取自npj Breast Cancer杂志(https://doi.org/10.1038/s41523-021-00340-7)
研究背景
前瞻性多中心随机对照临床研究PROMISE-GIM6探究了GnRHa(曲普瑞林)对雌激素受体阳性和阴性年轻乳腺癌化疗患者的卵巢功能的保护作用,其研究结果显示化疗结束1年时化疗联合曲普瑞林组在预防年轻乳腺癌化疗患者的卵巢功能早衰发生率上获得了绝对优势。
POEMS/S0230研究结果显示化疗时联用GnRHa(戈舍瑞林)能显著降低早期年轻乳腺癌化疗患者的卵巢功能早衰发生率,提高妊娠率和生育率。另外,动物实验显示曲普瑞林能对抗CTX诱导的成年小鼠卵巢毒性,使CTX诱导的卵巢结构破坏减轻,原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡和有腔卵泡均有显著性的增多。但相应地,在诸多的临床和实验室研究文献中,不乏不支持GnRHa作用甚至持反对意见者;另外一个重要的影响因素则是GnRHa保护卵巢功能的具体分子机制一直未有明确的阐述,因而前十年中GnRHa作用一度处于争议之中。
研究简介
该研究首次明确提出了GnRHa在乳腺癌化疗患者保护卵巢功能的直接作用机制,指出:环磷酰胺导致卵巢颗粒细胞内质网应激,进而导致AMH在胞内蓄积、抑制其分泌,血清AMH水平降低导致原始卵泡池向生长卵泡大量募集、发育并进一步受损,致使卵巢储备降低;联用GnRHa可以通过抑制mTOR pathway诱导自噬,缓解内质网应激,促进蓄积在颗粒细胞胞内的AMH向细胞外释放;外泌的AMH发挥其保护卵巢储备的正常功能,降低化疗引起的卵巢功能损伤、预防卵巢功能不全(POI)的发生。
△图片截取自npj Breast Cancer杂志(https://doi.org/10.1038/s41523-021-00340-7)
本课题深入研究了GnRHa在CTX毒性暴露下卵巢储备功能的保护作用,并进一步探索了其保护作用的分子机制。首先构建人乳腺癌细胞(MCF7)裸鼠成瘤模型,给予CTX和/或GnRHa用药后,检测血清中AMH水平,并计数卵巢各级卵泡。同时用CTX和/或GnRHa处理人卵巢颗粒细胞系(KGN),测定细胞分泌的AMH水平。通过免疫荧光和免疫细胞化学检测内质网(ER)中累积的AMH。通过实时荧光定量PCR和免疫印迹法检测内质网应激(ERS)相关蛋白表达变化。通过免疫印迹、免疫荧光和透射电镜(TEM)观察GnRHa诱导的自噬对CTX引起的ERS的缓解作用。最后通过免疫印迹分析小鼠及KGN细胞mTOR信号通路相关蛋白。
研究结果显示,在荷瘤小鼠模型中,CTX降低了血清AMH水平,使原始卵泡数量明显减少;与GnRHa联合治疗则可缓解CTX引起的卵巢功能损伤。在蛋白水平上,CTX引起小鼠卵巢ERS通路激活、自噬抑制、磷酸化mTOR和磷酸化p70S6K表达增加,而GnRHa联合处理小鼠可消除这一系列改变。体外实验中,CTX导致内质网中AMH积累,减少了AMH的分泌,而GnRHa联合处理后促进了AMH的分泌。机制研究结果表明GnRHa通过调节mTOR信号通路诱导的自噬缓解了CTX导致的内质网应激,促进AMH的分泌,从而对卵巢储备功能具有保护作用。
研究者说
科研的乐趣
我们的团队于2015年开始了EGOFACT系列研究,包括临床研究及机制研究。研究的历程出乎意料地艰难,除了有关生殖方面的科研基础薄弱之外,团队还要面对各种困难,包括但不限于资金匮乏、设备短缺等等,甚至团队内部也有异常消极的声音。但是有一种渴望一直萦绕在我们心头:弄清楚GnRHa的作用不够,还要找到最佳的评估方法,更要弄清楚作用的机制——也就是GnRHa为什么起作用、怎样起作用!我们终究顶住各种困难,坚持了下来!系列研究的临床结果已经在ESMO 2021面世并将发表于专业期刊,实验室研究也发现了GnRHa直接保护卵巢的作用机制。其实研究之初团队并未考虑过要做到什么程度、达成什么成果,只是凭着一股热切、一点好奇和跃跃欲试的冲动。始于困惑,源于兴趣,成于坚持。这就是自由科研的乐趣!
△宗祥云教授团队合影
专家简介
宗祥云教授
肿瘤学博士、副教授
上海交通大学硕士研究生导师
中国抗癌协会肿瘤代谢专业委员会青年委员
上海市中西医结合学会甲乳外科专委会委员