论文部分内容阅读
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,近年来发病率持续上升,在我国乃至全球范围内已成为女性恶性肿瘤发病率排名第一的疾病,严重威胁着女性的健康。由于乳腺癌的高度异质性,不同类型的乳腺癌复发和转移的风险及机制不同。三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)是一种特殊类型的乳腺癌,具有侵袭性强、远处转移率高、预后不良等特点。三阴性乳腺癌中雌激素受体(estrogen receptor,ER),孕激素受体(progesterone receptor,PR)人表皮生长因子受体 2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)均不表达,缺乏内分泌及抗HER2治疗的靶点,目前尚无针对性的标准治疗方案。因此,深入研究三阴性乳腺癌的发生和远处转移机制对于确定新的靶向药物及临床治疗具有重要意义。已有研究表明,脂代谢与肿瘤的发生与转移具有一定的关系,目前对肿瘤脂代谢的研究主要集中在脂肪酸的从头合成途径。多项报道发现肿瘤细胞中参与脂肪酸合成通路的多种酶的表达及活性均显著升高,使用小分子抑制剂靶向抑制脂肪酸合成通路中各种酶(如ATP柠檬酸裂解酶、乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合成酶或硬脂酰辅酶A去饱和酶)的治疗,可使肿瘤消退。但是这些药物严重降低了实验小鼠的摄食量和体重,限制了其在抗肿瘤治疗中的应用。因此脂肪氧化分解途径将会成为抗肿瘤治疗的一个新方向。本研究利用质谱分析法,对以三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231为母细胞得到的两种有不同转移能力的细胞(LM2对照组和LM2肺转移实验组细胞)中140多种差异代谢物进行了代谢轮廓分析,结果显示高转移能力的细胞中脂肪酸β-氧化途径的代谢物异常增高,催化中链脂肪酸β-氧化第一步脱氢反应的关键限速酶中链酰基辅酶A 脱氢酶(medium chain acyl-CoA dehydrogenase,MCAD)的mRNA和蛋白水平的表达显著上调,提示MCAD的表达和三阴性乳腺癌细胞的转移密切相关。我们利用慢病毒感染技术在乳腺癌细胞中敲低或过表达MCAD,比较细胞的增殖、迁移和侵袭的变化以及与转移相关的上皮-间质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition EMT)进程变化,结果发现在 MDA-MB-231细胞和MDA-MB-468细胞中敲低MCAD基因的表达,细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著降低,EMT的上皮标记蛋白E-cadherin表达显著上调,间充质标记蛋白Vimentin和N-cadherin表达显著下调,提示EMT进程被抑制。而在MDA-MB-231细胞和非三阴性乳腺癌细胞MCF7细胞中转染MCAD使MCAD过表达后,细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著增加,EMT的上皮标记蛋白E-cadherin表达显著下调,间充质标记蛋白Vimentin和N-cadherin表达显著上调,细胞呈EMT表型改变。上述结果证明MCAD可以促进三阴性乳腺癌细胞的增殖、迁移,诱导细胞的EMT进程。利用GEPIA数据库对MCAD与EMT相关转录因子的相关性分析显示,转录因子 ZEB1(Zinc Finger E-Box Binding Homeobox 1)与 MCAD的表达呈显著的正相关,而且ZEB1与MCAD蛋白表达一致,均在MDA-MB-231中异常高表达,在MCAD过表达的MDA-MB-231细胞中敲低ZEB1可以拯救因MCAD过表达所致的细胞增殖迁移能力增加的表型,证明MCAD可能通过调控EMT转录调节因子ZEB1来影响乳腺癌侵袭和转移。同时,我们进一步通过体内免疫缺陷小鼠肿瘤模型比较评估了 MCAD对三阴性乳腺癌细胞成瘤和肺转移的影响,结果显示MCAD过表达可以显著促进小鼠肿瘤的生长和肺转移,与体外结果一致。综上所述,本课题通过利用体外细胞实验及体内免疫缺陷小鼠成瘤实验,系统研究了 MCAD基因对三阴性乳腺癌生长和转移的影响,结果证明MCAD可能通过调控转录因子ZEB1来诱导三阴性乳腺癌细胞的EMT进程进而促进肿瘤细胞的生长和转移。本论文的研究为具有高转移能力的三阴性乳腺癌的临床治疗提供新的思路和潜在靶向位点。