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乳腺癌是一种严重危害女性健康的恶性肿瘤,目前其临床治疗方法主要有手术治疗、放射治疗、全身化疗和内分泌治疗,但均有局限。近年来随着诱导分化治疗理念在临床肿瘤治疗中的不断深入,维甲酸类化合物的抗肿瘤作用日益得到国内外学者的关注。4-氨基-2-三氟甲基苯基维甲酸(4-amino-2-trifluoromethyl-phenyl retinate,ATPR)是本课题组以诱导分化剂全反式维甲酸(all-trans-Retinoicacid,ATRA)为先导化合物研发的具有自主知识产权的维甲酸衍生物。前期研究结果已证实ATPR对包括乳腺癌在内的多种肿瘤细胞株均敏感,可抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞分化,但确切抗肿瘤作用机制仍不清楚。有文献报道细胞维甲酸结合蛋白2(cellular retinoic acid-binding proteins-2,CRABP2)在维甲酸信号通路及维甲酸诱导分化中发挥着重要作用,其是否参与调控ATPR诱导乳腺癌细胞分化及抑制增殖?本研究选择乳腺癌病理组织和乳腺癌细胞株为研究对象,从组织水平到细胞水平探讨CRABP2对ATPR诱导乳腺癌细胞分化和抑制增殖作用的影响及其作用机制。本研究采用免疫组化法检测乳腺癌患者病理组织中CRABP2蛋白的表达;细胞免疫荧光法和Western Blot法检测乳腺癌MCF-7细胞、MDA-MB-231细胞、MDA-MB-435细胞、MDA-MB-453细胞中CRABP2蛋白的表达;MTT法观察ATPR体外用药24、48、72 h后对4种乳腺癌细胞增殖和分化的影响。在此基础上构建CRABP2稳定干扰的MCF-7细胞模型,设置MCF-7细胞对照组(Control组)、空白质粒转染细胞组(shRNA-NC组)、CRABP2沉默组(sh-CRABP2组),各组细胞加入ATPR(1×10-5mol/L)作用5 d后,HE染色、油红O染色分别观察细胞形态学变化;MTT法检测细胞增殖情况;免疫细胞化学法检测肿瘤细胞增殖标志蛋白PCNA表达;流式细胞术检测乳腺癌细胞分化标志物ICAM-1表达和细胞周期变化;Transwell法测定细胞迁移和侵袭情况。采用免疫共沉淀(CO-IP)技术检测CRABP2蛋白和HuR蛋白的相互作用;Western Blot法检测HuR、ICAM-1蛋白的表达以及MEK-1、ERK1/2、STAT3蛋白的磷酸化水平,探讨ATPR的作用机制。本研究结果表明,CRABP2蛋白在低分化、中分化和高分化乳腺癌中均有表达,且低分化乳腺癌中表达最少,中分化乳腺癌强于低分化乳腺癌,高分化乳腺癌中表达最强。四株乳腺癌细胞株中,CRABP2蛋白表达的高低顺序分别为:MCF-7细胞>MDA-MB-453细胞>MDA-MB-435细胞>MDA-MB-231细胞。ATPR对MCF-7细胞增殖的抑制作用最为明显,且随药物浓度和作用时间的增加而增强,而对MDA-MB-231、MDA-MB-435、MDA-MB-453细胞的抑制作用相对较弱。HE染色、油红O染色观察细胞形态学变化,免疫细胞化学法检测PCNA表达,流式细胞术检测分化标志物ICAM-1表达和细胞周期变化的实验结果表明:ATPR对MCF-7细胞具有诱导分化和抑制增殖作用,其作用与细胞内CRABP2表达差异密切相关,沉默CRABP2可减弱ATPR对MCF-7细胞的诱导分化和抑制增殖作用。细胞迁移和侵袭实验发现ATPR能显著降低MCF-7细胞的迁移和侵袭,沉默CRABP2后ATPR的抗迁移和侵袭作用减弱。CO-IP结果显示MCF-7细胞中CRABP2和HuR存在相互作用关系,加入ATPR后,CRABP2和HuR的相互作用减弱。Western Blot结果显示:ATPR能显著抑制MCF-7细胞HuR、p-MEK、p-ERK蛋白的表达,显著增强p-STAT3、ICAM-1蛋白的表达,加入STAT3抑制剂能够拮抗ATPR诱导STAT3的磷酸化作用,进而抑制ICAM-1的表达,佐证了ATPR通过促进STAT3磷酸化提高下游ICAM-1的表达,进而发挥促乳腺癌细胞分化作用。以上研究表明,CRABP2表达差异是影响ATPR对乳腺癌细胞诱导分化作用的主要因素之一,ATPR对CRABP2高表达乳腺癌细胞的诱导分化、抑制增殖及转移的作用显著优于CRABP2低表达细胞。在CRABP2蛋白的介导下,ATPR可能通过调控HuR-MEK-1/ERK-STAT3-ICAM-1信号通路诱导乳腺癌细胞的分化。