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目的:我们通过Gene Expression Omnibus(GEO)数据库分析发现AGR3(Anterior Gradient protein 3)在ER(Estrogen Receptor)阳性乳腺癌(Breast cancer,BC)组织中的表达显著高于其在ER阴性乳腺中的表达,然而AGR3的功能和机制在乳腺癌却未见报道。本研究的目的旨在研究AGR3在ER阳性及ER阴性乳腺癌及个乳腺癌亚型中的表达情况,进一步明确AGR3与ER的关系及其在乳腺癌细胞中的潜在调控机制,以及预测和明确AGR3在乳腺癌中发挥的具体功能,从而为临床上乳腺癌的诊治提供新的理论基础。方法:我们总共收集了44对ER阳性和28对ER阴性的新鲜冷冻的临床乳腺癌患者标本和配对的癌旁组织,并将组织保存于液氮中用于随后的RNA提取。通过qRT-PCR实验检测这72对乳腺癌癌组织标本与配对癌旁标本中AGR3在mRNA水平的表达情况。我们同时也通过不同GEO数据库的芯片数据分析AGR3在ER阳性及ER阴性乳腺癌患者中的表达情况,以及在乳腺癌患者与正常患者之间的表达情况。同时使用通过Kaplan-Meier Plot曲线在线分析AGR3在ER阳性及ER阴性乳腺癌患者中对患者生存的影响。同时也通过qRT-PCR和蛋白免疫印迹技术(Western Blotting,WB)来评估AGR3在各人乳腺癌细胞系中的RNA及蛋白表达情况。我们在有AGR3蛋白表达的细胞系中分别用雌二醇处理细胞,并在不同雌二醇处理时间提取细胞RNA,逆转录为cDNA后检测AGR3 mRNA水平的变化。我们又在AGR3蛋白高表达的细胞系中用4-羟基他莫昔芬(4-Hydroxytamoxifen,4-OH-TAM)处理细胞,并检测不同浓度的4-OH-TAM处理对细胞活性的影响,同时提取相应的RNA和蛋白检测ESR1和AGR3 RNA水平的变化,ER和AGR3蛋白水平的变化。在AGR3高表达细胞系中敲低AGR3后,通过qRT-PCR,WB以及流式细胞检测探索其对乳腺癌细胞的生物学行为的影响及其具体分子机制。结果:在GEO数据库的不同基因芯片中,AGR3在ER阳性乳腺癌中的表达均显著高于ER阴性乳腺癌,AGR3与ESR1具有显著的正相关性。AGR3在乳腺癌癌组织中的表达也显著高于正常的乳腺组织,且AGR3在不同ER状态下的差异表达仅存在于乳腺癌癌组织中,而在临近的ER阳性与ER阴性正常组织中不存在这种差异表达。在ER阳性乳腺癌中,AGR3的高表达组相对于低表达组具有一个较差的无复发生存率(Relapse-free survival,RFS),而在在ER阴性乳腺癌中,AGR3的高表达组相对于低表达组具有一个较差的无复发生存率和总体生存率(Overall survival,OS)。在我们收集的ER阳性的luminal A和luminal B乳腺癌患者标本中,AGR3在癌中的表达明显高于配对癌旁正常组织,而在ER阴性的三阴性乳腺癌(Triple-negative Breast Cancer,TNBC)患者标本中,AGR3在癌组织中的表达显著低于配对的癌旁正常组织。我们同样对TCGA中的配对癌和癌旁组织进行分析也发现AGR3在ER阳性和ER阴性乳腺癌组织中的类似差异表达,而在HER-2(HumanEpidermal growth Factor Receptor-2)型乳腺癌组织与配对癌旁组织间没有明显差异。我们通过GSEA(Gene Set Enrichment Analysis)分析发现AGR3显著富集于雌激素反应及其他癌症相关信号通路中。我们在ER阳性的乳腺癌细胞系中加入雌二醇后可以显著上调AGR3的RNA水平,同时用4OH他莫昔芬处理ER阳性乳腺癌细胞系后可以显著降低细胞增殖活性,AGR的RNA及蛋白水平均随4OH他莫昔芬的浓度增加而显著下降。最后我们在AGR3高表达乳腺癌细胞系中敲低AGR3后发现细胞增殖活性的显著下降。结论:我们的研究表明,AGR3在ER阳性乳腺癌中高表达,雌激素可以上调AGR3的表达而4-OH-TAM可以降低AGR3的表达水平。AGR3可以促进乳腺癌细胞系的增殖活性,它可能通过以雌激素依赖通路的方式影响乳腺癌生物学行为,并且可能成为ER阳性乳腺癌的潜在治疗靶点。