目前，乳腺癌已成为影响全球女性健康和生活质量最常见的恶性肿瘤。肿瘤细胞对放化疗抵抗和发生远处转移是乳腺癌复发，以及最终导致死亡的重要原因。研究认为，发生上皮间质转化（EMT）是肿瘤转移的关键起始步骤。EMT过程往往伴随着迁移、侵袭能力以及细胞干性的增强，且对放化疗的敏感性下降。近来的研究显示，Notch信号通路和恶性黑色素瘤粘附分子（MCAM/CD146）均与乳腺癌EMT关系密切，然而，在乳腺癌中，两者之间是否存在调控关系，尚未明确。本研究旨在通过分子机制、细胞功能、动物实验及临床意义等不同层面探索乳腺癌中Notch信号通路与 MCAM/CD146的调控关系，以及对乳腺癌细胞 EMT，迁移，浸润，增殖和对顺铂敏感性等一系列功能的影响。　　首先，在不同的乳腺癌细胞系中分析 Notch1，2，3，4和 MCAM及主要 EMT标记物E-cadherin及Vimentin的表达及定位情况。采用实时定量多聚酶链反应（RT-PCR）和蛋白免疫印迹（Western-blot）的方法分析雌激素受体-α（ERα）阳性的管腔上皮分子亚型（luminnal subtype）细胞系MCF7，T47D，HER-2亚型细胞系SKBR3，以及雌激素受体-α（ERα）阴性的基底样分子亚型（basal-like subtype）乳腺癌细胞系MDA-MB-231和BT549中Notch1，2，3，4和MCAM的表达情况，结果发现，无论在mRNA还是蛋白水平，Notch1和Notch2在ERα阴性细胞系DA-MB-231、BT549和ERα阳性细胞系T47D， MCF7中均有表达，而且差异不明显。Notch3在ERα阳性细胞系T47D，MCF7中表达较高，而在ERα阴性的乳腺癌细胞系MDA-MB-231、BT549和SKBR3中，Notch3表达水平相对较低。Notch4和MCAM在ERα阴性的乳腺癌细胞系SKBR3、BT549、MDA-MB-231中高表达，而在ERα阳性细胞系MCF7，T47D中表达水平相应较低。通过免疫荧光的方法分析MDA-MB-231和MCF7中Notch1，2，3，4和MCAM的表达，结果显示Notch1，2，3，4在细胞中的定位主要在细胞核，而MCAM的表达主要位于细胞膜，细胞浆中也有少部分表达。　　接着，分析乳腺癌细胞中Notch1，2，3，4和MCAM是否存在调控关系。利用 RNA干扰技术，在乳腺癌细胞株 MDA-MB-231中沉默内源性的 Notch1，2，3，4的表达，结果发现，Notch1的表达水平显著下降后，MCAM的表达也出现同样的下降趋势。而过表达 Notch1后，MCAM的表达相应的上升。该结果表明，在乳腺癌细胞中，Notch1对MCAM有正向调控的作用，这种调控关系在mRNA水平与蛋白水平的变化趋势一致。　　进一步分析了MCAM的启动子，发现其序列上有2个Notch1对下游基因调控的核心序列（CSL binding element），分别位于MCAM启动子转录起始位点上游的-3500bp和-477bp的位置。通过染色质免疫共沉淀（ChIP）实验，证实了Notch1可直接结合MCAM的启动子区，并且通过凝胶电泳迁移实验（EMSA），明确含有CSL binding site的MCAM启动子在体外能与 Notch1结合。双荧光报告基因实验进一步证实，乳腺癌细胞中Notch1-ICD能够驱动MCAM启动子的活性，而这种调控效应是通过结合在MCAM启动子上CSL binding site核心序列起作用的。　　近期乳腺癌的研究中提示，Notch1和MCAM均有独立促进EMT的作用。因此，进一步通过挽救实验，分析 MCAM是否在 Notch1调控 EMT过程中起介导作用。在MDA-MB-231细胞系和BT549细胞系中分别沉默Notch1，或是沉默Notch1的基础上再过表达外源性MCAM，并与对照处理的MDA-MB-231细胞系和BT549比较，通过蛋白免疫印迹、浸润、迁移和克隆形成实验，结果发现，在这两种细胞系中，Notch1表达降低后，MCAM的表达也下降，间质细胞标志Vimentin表达也相应降低，而腔上皮细胞标志E-cadherin的表达则上升，细胞的迁移、浸润和克隆形成能力明显下降；重新过表达外源性MCAM的表达后，Vimentin的表达随之上升，E-cadherin表达则下降，细胞迁移、浸润和克隆形成能力增强。上述结果说明，乳腺癌细胞株中，抑制Notch1/MCAM信号通路可以抑制上皮间质转化，降低乳腺癌细胞的迁移、浸润和增殖潜能。基于细胞水平研究的结果，我们进一步建立裸鼠异体原位移植瘤模型，也同样证明在裸鼠体内， Notch1/MCAM信号通路可以影响乳腺癌细胞成瘤能力。　　另外，检测到顺铂耐药乳腺癌细胞株（DDP-R-MDA-MB-231）中 Notch1和MCAM的mRNA和蛋白表达水平明显高于野生型（MDA-MB-231）的表达。通过细胞耐药实验，进一步证明，抑制Notch1/MCAM信号通路能降低乳腺癌细胞对顺铂的耐药，其机制可能部分通过影响AKT信号通路的活性。　　采用TCGA（the Cancer Genome Atlas）数据库中人乳腺癌组织标本进行关联性分析，结果显示，Notch1和MCAM的mRNA表达水平高度正相关，即Notch1高表达， MCAM也高表达。而且，Notch1和MCAM在ERα阴性或basal-like亚型乳腺癌组织中的表达水平均显著高于 ERα阴性或 basal-like亚型乳腺癌组织。我们用免疫组织化学（IHC）方法检测52例三阴性乳腺癌标本中Notch1和MCAM的表达状况，结果发现， Notch1和MCAM两者之间的表达水平也呈高度正相关，与TCGA数据库的分析结果一致。我们利用Kaplan-Meier plotter临床基因芯片数据库对乳腺癌患者进行预后分析发现，基底样分子亚型乳腺癌患者中，Notch1和MCAM的mRNA表达高低均与无复发生存率显著（RFS）相关。Notch1或MCAM mRNA表达水平高的患者，RFS较短。而且，接受过化疗的basal-like分子亚型乳腺癌患者，Notch1或MCAM mRNA高表达，其无复发生存率均更短。　　综上所述，本研究的一系列结果说明，不同分子亚型的乳腺癌细胞中Notch1均高表达， MCAM则主要高表达于 ERa阴性的乳腺癌细胞中。在 ERa阴性的乳腺癌细胞MDA-MB-231和BT549中，Notch1能够通过直接转录上调MCAM的表达而促进上皮间质转换。抑制Notch1/MCAM信号通路能够降低乳腺癌的上皮间质转换，抑制迁移，浸润和增殖，并增强乳腺癌细胞对顺铂化疗的敏感性。乳腺癌患者 Notch1和 MCAM表达水平高，其预后差，并可能对化疗产生耐药。靶向Notch1/MCAM信号通路可能成为乳腺癌治疗的策略之一。