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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,复发和转移是其致死的主要原因。然而,关于乳腺癌发生和转移的机制仍不清楚。临床上,肿瘤的分化程度如组织学分级、淋巴结转移等可以反映肿瘤恶性程度及预后。雌激素受体(estrogen receptor, ER)、孕激素受体(progesterone receptor, PR)和人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor2,Her2)是临床上反映乳腺癌状态和选择治疗策略的标志蛋白。ER+肿瘤依赖于雌激素生长,可以靶向雌激素受体进行治疗;PR+可以预测内分泌治疗的疗效;Her2+的患者常接受靶向Her2的单抗治疗,如曲妥珠单抗。以上三种受体都不表达的乳腺癌为三阴性乳腺癌,是复发和转移高风险的分子亚型。肌球蛋白10(Myosin X, MYO10)是依赖于微丝的分子马达,在细胞膜突起结构丝足顶端有丰富的定位,参与伤口愈合、丝足的形成、血管发生、调节神经锥的形成。丝足是细胞在2D水平上发生迁移的伪足,丝足的数量和长度与细胞的迁移正相关。侵入性伪足是位于细胞腹侧面的膜突起,被认为是细胞在3D侵袭过程中最关键的亚细胞结构,并且MYO10被观察到在侵入性伪足中有定位。因此,我们推测MYO10可能与乳腺癌的侵袭性生长和转移相关。首先,我们在细胞水平检测了MYO10的表达,发现MYO10在正常乳腺上皮细胞MCF-10A中几乎不表达,在不转移的乳腺癌细胞MCF-7中略有表达,而在易于转移的BT-549和MDA-MB-231中表达极为丰富。之后,我们收集了120例临床乳腺癌标本(n=120),进行MYO10与肿瘤相关性研究。Western blot分析的24例乳腺癌组织结果表明,MYO10在肿瘤中有丰富的表达,而在肿瘤周边低表达或几乎不表达。在mRNA水平对120例乳腺癌及其周边组织中MYO10的表达进行检测,并将MYO10的表达与临床肿瘤组织学分级、淋巴结转移、受体类型和乳腺癌分子亚型等标志物进行相关性分析。结果表明,ER-和PR-的乳腺癌较ER+和PR+的乳腺癌有更高的MYO10表达。在三阴性乳腺癌中,MYO10的表达显著增高,平均倍数高达7倍,而在预后较好的LuminalA型中表达最低。与此同时,MYO10在组织学分级为III级的患者中较I/II级患者中的表达高,在具有淋巴结转移的患者中相对于无淋巴结转移的患者中表达高。ROC曲线分析结果进一步表明,MYO10可以作为标志物区分淋巴结是否发生转移,提示MYO10是一个潜在的乳腺癌预后标志蛋白。进一步,我们对MYO10与乳腺癌转移相关性进行了机制研究,利用高转移乳腺癌细胞MDA-MB-231为研究模型,在细胞中沉默MYO10,细胞的铺展、迁移和侵袭能力都受到抑制。基因芯片结果提示,MYO10沉默导致一些与侵入性伪足形成相关的基因下调,因此推测MYO10介导的肿瘤侵袭和转移可能是依赖于侵入性伪足。随后,FITC-gelatin降解实验证明,高转移潜能且MYO10表达丰富的乳腺癌细胞系可以形成侵入性伪足并降解细胞外基质,无转移潜能且不表达MYO10的细胞系不形成侵入性伪足。在细胞中转入MYO10显性抑制子(MYO10DN),侵入性伪足形成减少;突变MYO10DN上与磷脂酰肌醇三磷酸(PtdIns(3,4,5)P3)竞争性结合位点后,细胞恢复侵入性伪足的形成能力。用磷脂酰肌醇激酶(PI3K)抑制剂LY294002处理细胞后,细胞膜上PtdIns(3,4,5)P3积累减少,细胞表现为不能形成侵入性伪足,说明MYO10参与侵入性伪足依赖于PtdIns(3,4,5)P3。将稳定沉默了MYO10的细胞接种到裸鼠体内,建立体内侵袭性生长模型。结果表明,沉默MYO10后细胞在体内的侵袭性生长受到显著抑制。通过免疫荧光染色,发现沉默MYO10后,细胞在体内形成的侵入性伪足也减少,说明MYO10依赖于侵入性伪足介导了肿瘤细胞的侵袭。将稳定系接种的小鼠尾静脉,建立小鼠肺转移模型,进一步证明了MYO10的沉默,可显著抑制肿瘤发生远端肺转移的能力。综上所述,MYO10在肿瘤中的高表达及与转移的相关性,是基于MYO10在侵入性伪足中的作用,且MYO10参与侵入性伪足依赖于与PtdIns(3,4,5)P3的结合。