ER 阳性乳腺癌在非裔美国人、白人女性中表现出不同的代谢特征

伊利诺伊州CHAMPAIGN – 新的研究发现，与非西班牙裔白人女性相比，最常见的乳腺癌形式在雌激素受体阳性乳腺癌的非裔美国女性血液中表现出不同的代谢特征。科学家们还发现了一种蛋白质 – 负伸长因子复合物E – 与患有雌激素受体阳性乳腺癌的非裔美国女性的死亡率较高有关。

这些发现由Nature Scientific Reports在线发布，可能有助于解释一些分子过程导致非裔美国女性的疾病发病率更高 – 特别是更具侵略性的形式。ER阳性乳腺癌约占所有乳腺癌病例的70%-80%，非洲裔美国女性死于乳腺癌的可能性比白人女性高40%，伊利诺伊大学厄巴纳 – 香槟分校营养科学和食品科学与人类营养教授Zeynep Madak-Erdogan说。

当时该大学的研究生Ashlie Santaliz-Casiano是该研究的第一作者。通讯作者Madak-Erdogan与芝加哥大学生理学和生物物理学教授Jonna Frasor一起监督该项目;以及 UIC 医学院医学教授兼 UIC 家族性乳腺癌项目主任 Kent F. Hoskins 博士。西北大学，西北纪念医院和东北大学的研究人员是该项目的合作伙伴。

“总的来说，我们非常擅长管理这种疾病，用乳房X光检查早期诊断病例，并用几十年前开发的药物治疗，”Madak-Erdogan说。

“虽然肿瘤通常在早期阶段被发现，但来自芝加哥南区等低收入社区的患者更有可能出现不良结果。这表明有一些生物因素推动了这些不同的影响，“她说。

研究人群包括20-79岁的非裔美国妇女和非西班牙裔白人妇女，她们于2018-19年在芝加哥地区的三家医院招募。

该团队收集了102名新诊断为ER阳性乳腺癌的1-3期患者的血液样本，148名健康女性作为对照组。样本是在他们参加研究时从对照组参与者以及乳房手术或其他癌症治疗前的ER阳性乳腺癌患者那里收集的。

“参与者在相似的肿瘤类型，相似的体重指数或其他因素等特征上进行了匹配，因此我们可以检查他们的社区和经济背景的影响，”Madak-Erdogan说。

研究小组分析了女性血液中的83种代谢物，发现与健康对照组的女性相比，患有ER阳性乳腺癌的非裔美国女性的氨基酸循环水平降低 – 包括抗氧化剂蛋氨酸。相反，与非裔美国女性和健康对照组相比，患有该疾病的非西班牙裔白人患者的脂肪酸水平显着更高。

Madak-Erdogan说，研究小组假设蛋氨酸可能需要更大的体积来支持增加的DNA甲基化 – 一种控制哪些基因表达的机制 – 在患有这种疾病的非裔美国人患者中。

她说，高甲基化是一种可能的生物学机制，可以解释非裔美国女性较差的疾病结果。DNA中的异常高甲基化可能发生在癌症相关基因（包括肿瘤抑制因子）的启动子和增强子区域中，使其表达沉默。

“使用泛癌症图谱，一个由癌症基因组图谱计划维护的33,000个肿瘤的数据库，我们把代谢物映射到表观遗传调控系统，”Santaliz-Casiano说，目前是美国国立卫生研究院国家癌症研究所的博士后研究员。“我们确定了291个与甲基化活性相关的基因，这些基因在患有ER阳性乳腺癌的非裔美国女性中以更高的速率表达 – 其中15个具有统计学意义的水平。

她说，患有这种疾病的非裔美国女性的存活率较低 – 但不是非西班牙裔白人女性 – 与基因NELFE的表达较高有关，NELFE是一种调节下游靶基因转录活性的酶的蛋白质复合物。

肿瘤细胞利用氨基酸作为替代燃料和DNA合成、构建新血管和促进肿瘤细胞快速生长和增殖等过程的前体。

在2019年发表在《癌症研究》杂志上的一项先前研究中，由Madak-Erdogan领导的一个小组发现，血液中较高的游离脂肪酸水平“重新连接”了癌细胞的新陈代谢，激活了促进绝经后肥胖相关癌症肿瘤生长和增殖的途径。目前的研究通过确定种族的关键差异来扩展这项工作：虽然较高的脂肪酸水平是非西班牙裔白人女性ER阳性乳腺癌的良好预测指标，但较高的氨基酸水平是非裔美国女性疾病更好的预测指标。

“这些代谢差异可能表明，将有不同的筛查策略可以识别更糟糕的乳腺癌类型，”Madak-Erdogan说。“这些检测方法可能能够根据患者的血液进行早期诊断。我想为此目的设计一种具有成本效益的血液测试并不难。

“目前的标准筛查是乳房X光检查，但它需要昂贵的专用设备，以及技术人员和其他训练有素的专业人员。如果我们能提出一种测试来更早地诊断乳腺癌，特别是那些结果可能更差的乳腺癌，这在资源有限的诊所可能会有用。

该论文由当时的芝加哥大学研究生Dhruv Mehta共同撰写，芝加哥大学的共同作者是：Oana C. Danciu，临床研究副主任兼教授，U. of I.癌症中心;流行病学教授加思·劳舍尔;研究生哈里亚利·帕特尔和兰丹·班克斯;居民艾莎·扎伊迪;和当时的工商管理助理杰米亚·巴克利。

西北大学的共同作者是：临床首席运营经理劳伦舒尔特，学生迪安娜泰伊姆和劳伦罗韦勒，都在罗伯特 H. 卢里综合癌症中心;在Feinberg医学院，副Natalie Pulliam，放射学教授Sarah M. Friedewald，乳房外科教授Seema Khan，妇产科教授J. Julie Kim和血液学/肿瘤学教授William Gradishar。

东北伊利诺伊大学经济学教授兼人类学、地理和环境研究主席斯科特·赫格蒂（Scott Hegerty）也是这项研究的共同作者。