乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。全球每年约有170万新发病例,约50万人发生死亡,居女性癌症发生率和死亡率的首位。近年来随着早期诊断水平和综合治疗手段的不断提高,乳腺癌的五年生存率有了很大提高但是远处转移的患者愈后仍较差,五年生存率仅为20%左右。每年约有30%的乳腺癌患者发生转移,其中70%左右为骨转移。乳腺癌的侵袭性生长和远处转移是乳腺癌治疗失败和患者死亡的最主要原因。众多研究表明,乳腺癌干细胞在乳腺癌侵袭性生长中发挥重要作用。RunX2又称核心结合因子(Core binding factor-α,RunX2),属于runt域基因家族,是一种参与骨髓间质干细胞成骨分化和骨发育的重要转录因子。在乳腺中,RunX2在胚胎乳腺芽以及成人细胞谱系的基底细胞和管腔中表达,并且能够直接调控一些与乳腺发育相关的基因的表达。与正常乳腺上皮细胞相比,RunX2在乳腺癌细胞系中高表达,并且RunX2靶基因的表达与雌激素受体的表达呈负相关。体外研究表明,在上皮肿瘤的形成过程中,RunX2表现为诱导异常增殖和抑制细胞凋亡。此外,RunX2可能促进乳腺癌转移,如通过上皮间质转化(EMT),腺泡形态中断,以及远端站点或骨质溶解,也有可能通过对转移表型相关的基因如雌激素受体、基质金属蛋白酶9和13、转化生长因子β受体和血管内皮生长因子等的调节。尽管有证据表明RunX2可以影响体外培养的乳腺细胞的功能,但RunX2在体内正常的乳腺发育和乳腺癌发展过程中的作用还未被验证。目前多数机制研究结果认为RunX2主要通过促进乳腺癌细胞增殖、移动、侵袭、血管新生等来增强乳腺癌的侵袭能力,但是RunX2是否对乳腺癌干细胞发挥调节作用尚未见有报道。这也就是本课题研究的中心环节。本课题中,首先体外检测了正常乳腺上皮细胞MCF-10A和乳腺癌细胞MCF-7、MB-231中的RunX2以及乳腺癌干细胞标记物CD44的蛋白表达水平,发现RunX2、CD44在乳腺癌细胞中均高表达,且与乳腺癌细胞株的转移程度呈正相关。其次体内实验检测了临床乳腺癌组织及癌旁组织中RunX2、CD44的表达,发现与体外实验的结果一致,并且与癌组织的恶性程度正相关。然后通过流式细胞术检测了MB-231、MCF-7中CD44+CD24-/low(乳腺癌干细胞表型)细胞亚群的比例,同样发现与RunX2的表达呈正相关。为了进一步探讨RunX2对乳腺癌干细胞影响的机制,一方面运用RunX2 siRNA干扰MB-231细胞中RunX2的表达,发现CD44+CD24-/low细胞亚群的比例降低,并且降低了乳腺癌细胞的增殖能力、侵袭能力和克隆形成能力;另一方面运用RunX2表达质粒使MCF-7细胞中RunX2高表达,发现CD44+CD24-/low细胞亚群的比例升高,并且促进了乳腺癌细胞的增殖能力、侵袭能力和克隆形成能力。综上,本研究结果表明高表达RunX2可能促进乳腺癌细胞增殖、迁移、侵袭等恶性生物学行为,最终促进乳腺癌的侵袭性转移。这可能与RunX2能够增加乳腺癌干细胞CD44+CD24-/low亚群的比例有关,而其导致乳腺癌干细胞CD44+CD24-/low亚群升高的机制还有待研究。