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目的研究酪氨酸激酶受体ErbB2/ErbB1的小分子抑制剂lapatinib (GW2974)对ErbB2/ErbB1阳性乳腺癌细胞代谢的影响,探讨lapatinib对代谢的调控机制。为揭示lapatinib对ErbB2/ErbB1阳性乳腺癌细胞凋亡诱导与细胞耐受机制提供一定的研究依据,并为寻找新的联合给药靶点与方案克服其耐药现状提供积极线索。方法实验选择乳腺癌细胞株BT474(ErbB2+)、SKBR3(ErbB2+)与MDA-MB-231(ErbB1+),设置Lapatinib浓度梯度与时间梯度组。利用Real-time PCR检测mRNA表达；Western Blot方式检测代谢调控信号通路蛋白表达；利用质谱与双向电泳技术检测耐药株与母本蛋白水平代谢变化并利用qPCR在mRNA水平验证。结果lapatinib给药后,BT474细胞药物靶点ErbB2与AMP激酶(AMPK)低浓度表达降低高浓度表达增加,下游促增殖信号Ras/MAPK与促生长信号PI3K/AKT被显著抑制。使得葡萄糖摄取主要通过葡萄糖转运体1(GLUT1)增强,低浓度酵解途径2,6-二磷酸果糖激酶(PFK2)表达被抑制,高浓度糖酵解途径增强,但丙酮酸主要进入线粒体有氧氧化；磷酸化P53被明显抑制,导致磷酸戊糖途径被抑制；脂肪酸合成与氧化供能被抑制,导致能量补充不足,线粒体负荷增大。另外,NF-κB途径被抑制,细胞内细胞质过氧化物还原酶(PRDX1、PRDX2、PRDX6)、线粒体还原酶(Mn-SOD、PRDX3)与内质网还原酶(PRDX4)表达均被抑制,过氧化物酶体还原酶(CAT、PRDX5)表达增强。线粒体应激保护(GRP75、VDAC1)反应慢、幅度小且不可持续,最终导致细胞因代谢紊乱线粒体产生大量ROS无法被清除,最后引起内质网应激持续大幅增强,最终诱发内质网凋亡。SKBR3细胞在GW2974给药后,药物靶点轻度增强,并且AMP激酶(AMPK)明显增强,下游促增殖信号P-ERK轻度抑制与促生长信号P-AKT轻度增强,致细胞葡萄糖转运(GLUT1)、酵解途径与磷酸戊糖代谢途径显著增强；磷酸化P53轻度增强致使磷酸戊糖代谢途径增加,并且脂肪酸合成氧化供能增加,细胞线粒体负荷也大大增加。NF-κB信号通路激活,增加细胞质、内质网、过氧化物酶体与线粒体中的还原酶表达,能够抵抗一定的ROS损伤。但是,细胞线粒体应激保护反应慢幅度小,无法应对JNK诱导的线粒体凋亡。MDA-MB-231细胞中,药物靶点ErbB1给药后表达轻度减少,AMP激酶(AMPK)轻度增加,下游促增殖信号P-ERK显著抑制,而促生长信号P-AKT显著增加。致使细胞葡萄糖摄取(GLUT4)大大增加,酵解途径PFK2与PKM2显著增强,且生成乳酸大幅增加。P-P53增加致使磷酸戊糖代谢途径增强,脂肪酸代谢也增加,细胞线粒体负荷也大大增加。NF-κB信号通路激活,增加细胞内细胞质、内质网、过氧化物酶体与线粒体的还原酶表达,能够抵抗一定的ROS损伤。但是其应激保护反应不可持续,无法拮抗JNK诱导的细胞线粒体途径凋亡。耐药株rBT474给药后相比BT474的代谢改变,主要是葡萄糖摄取大大增加(通过转运体GLUT4),酵解途径代谢能力增强,磷酸戊糖代谢途径大大增加,脂肪酸合成与氧化代谢均增加。并且细胞内还原酶Mn-SOD、CAT和PRDX家族均不同程度的增强。线粒体与内质网应激保护反应大大增加,从而耐受更高的氧化应激状态,维持细胞生存。结论由P-AKT、P-P53和AMPK三者调控细胞葡萄糖摄取,Ras/MAPK与PI3K/AKT调控糖酵解代谢,P53调控磷酸戊糖途径代谢,乳酸脱氢酶(LDHA)调控无氧酵解途径代谢,脂肪酸合成与氧化的变化,提高细胞物质能量代谢的效率与线粒体有氧氧化的负荷程度。NF-κB激活信号对细胞还原酶的增强与线粒体内质网应激保护反应,共同抵抗线粒体产生的过量ROS所激活的JNK凋亡信号,最终根据胞内ROS的积存水平决定细胞的命运。其中,BT474代谢调控能力低,ROS大量产生,细胞直接通过内质网凋亡途径凋亡；SKBR3与MDA-MB-231细胞代谢调控能力一定程度增强,产生过量的ROS主要通过JNK信号激活线粒体途径凋亡。耐药株的代谢效率提高,并且还原能力增强,使得ROS积存减少,促进存活。