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目的:(1)检测131I-Trastuzumab对HER2过表达乳腺癌细胞的体外杀伤效应,探讨131I-Trastuzumab杀伤HER2过表达乳腺癌细胞的机制。(2)探索131I-Trastuzumab对HER2过表达乳腺癌细胞PI3K/Akt通路激活及凋亡相关蛋白Bcl-x L表达的影响。方法:(1)免疫荧光法检测乳腺癌细胞表面HER2表达水平。(2)Iodogen法和超滤法制备并纯化131I-Trastuzumab,测定其标记率、放射化学纯度及免疫结合率。(3)CCK-8法检测不同剂量131I、Trastuzumab和131I-Trastuzumab对HER2过表达乳腺癌BT474细胞杀伤效应作用并筛选干预浓度。(4)Western blot检测对照组及各干预组中总Akt、p-Akt(Ser473)及凋亡相关蛋白Bcl-x L表达水平。统计学分析采用Pearson相关性分析、单因素方差分析、析因设计资料的方差分析和Bonferroni校正法。结果:(1)乳腺癌BT474细胞HER2表达水平明显高于MCF-7和MDA-MB-231细胞。(2)Iodogen法制备131I-Trastuzumab的标记率、放射化学纯度和免疫结合率分别为(89.71±2.93)%、(91.80±1.43)%和(58.84±3.35)%。(3)131I、Trastuzumab及131I-Trastuzumab对BT474细胞的杀伤效应具有剂量依赖性(r=-0.964,r=-0.912,r=-0.618,均P<0.05);对照组、131I(4.625 MBq/m L)、Trastuzumab(125μg/m L)及131I-Trastuzumab(4.625 MBq/m L)干预后的BT474细胞生存率分别为(100.00±4.54)%、(64.36±1.51)%、(58.09±4.14)%和(34.73±5.03)%,131I-Trastuzumab干预后细胞生存率明显低于相应131I和Trastuzumab(t=10.373,P<0.01;t=8.180,P<0.01)。131I-Trastuzumab除保留131I、Trastuzumab各自对BT474细胞的杀伤效应(F=213.326,F=313.564,P均<0.01)外,131I与Trastuzumab之间还存在正相乘交互作用(F=9.226,P<0.05;CDI=0.929)。(4)Western blot结果示:对照组、131I组、Trastuzumab组和131I-Trastuzumab组之间总Akt的表达量差异无统计学意义(F=0.208,P>0.05);与对照组及131I组相比,Trastuzumab组、131I-Trastuzumab组p-Akt(Ser473)含量明显降低(t=12.524,t=15.984,t=7.347,t=10.807,均P<0.01),而Trastuzumab与131I-Trastuzumab组之间细胞内p-Akt(Ser473)含量差异无统计学意义(t=3.460,P>0.05)。对照组与各干预组之间Bcl-x L的表达量差异具有统计学意义(F=10.362,P<0.05);且Trastuzumab、131I-Trastuzumab组细胞内Bcl-x L表达水平明显低于对照组及131I组(t=3.860,t=3.977,t=3.906,t=4.023,均P<0.01),而Trastuzumab与131I-Trastuzumab组之间细胞内Bcl-x L含量差异无统计学意义(t=0.046,P>0.05)。结论:131I-Trastuzumab在发挥131I、Trastuzumab各自生物学效应的基础上;通过抑制PI3K/Akt通路激活增加细胞放射敏感性,并下调Bcl-x L表达促进131I诱导的细胞凋亡,使131I与Trastuzumab之间产生协同作用,较Trastuzumab更有效的杀伤HER2过表达的乳腺癌细胞。