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目的在浸润性乳腺癌中探索雄激素受体(androgen receptor,AR)和组蛋白甲基转移酶3(SET and MYND domain-containing protein 3,SMYD3)的表达情况,以及它们的表达与临床病理学参数的关系及对预后的影响。在ER阴性乳腺癌细胞中检测SMYD3对AR表达的调控以及SMYD3对ER阴性乳腺癌细胞增殖侵袭的影响,并在动物体内验证其对ER阴性乳腺癌生长及转移的影响,最后验证SMYD3对ER阴性乳腺癌的促癌作用是否可能通过调控AR来实现。方法1、随机抽取浸润性乳腺癌组织样本297例,免疫组织化学染色的方法检测SMYD3和AR的表达水平以及细胞定位。用统计学软件SPSS20.0分析SMYD3和AR的表达与临床病理学参数的关系以及SMYD3和AR的相关性,并分析SMYD3、AR表达以及它们的共表达对患者预后的影响。2、Q-RT-PCR和Western-blot方法检测ER阴性乳腺癌组织及ER阴性乳腺癌细胞中SMYD3和AR的蛋白和核酸表达水平。免疫荧光检测SMYD3和AR在ER阴性乳腺癌细胞中的表达及定位。3、在ER阴性乳腺癌细胞中转染SMYD3质粒上下调SMYD3的表达水平后,用Q-RT-PCR和Western-blot的方法检测AR的核酸和蛋白水平是否随之变化。4、在ER阴性乳腺癌细胞中转染SMYD3质粒上下调SMYD3后,用MTT增殖实验检测SMYD3对细胞增殖能力的影响;划痕实验及Transwell实验检测SMYD3对细胞的侵袭及迁移能力的影响;平板克隆实验检测SMYD3对细胞克隆形成能力的影响。5、将20只免疫缺陷雌性裸鼠随机分成4组,将稳转SMYD3高表达的MDA-MB-231细胞、稳转SMYD3高表达对照细胞、稳转SMYD3低表达的MDA-MB-231细胞以及稳转SMYD3低表达对照细胞分别注射到这四组小鼠皮下,观察小鼠成瘤情况。小鼠培养32天后被牺牲,取出瘤子及小鼠的肝肺,免疫组化检测小鼠肿瘤SMYD3、AR及Ki67的表达情况,小鼠肝肺制成HE切片用以观察是否出现癌细胞转移。6、为了探索SMYD3的促癌效应是否可能通过调控AR来实现,我们分别用MTT实验、划痕实验、Transwell实验及平板克隆实验检测SMYD3下调组、下调SMYD3同时上调AR组及对照组的细胞增殖、侵袭、迁移以及克隆形成能力的变化。结果1、对297例组织切片的免疫组化结果进行分析发现,SMYD3和AR的表达率分别为66.7%(198/297)和69.0%(205/297),SMYD3和AR的共表达率为52.9%(157/297)。在乳腺癌细胞中SMYD3既可以定位于胞浆,也可以定位于胞核,但主要定位于胞浆。SMYD3的表达在不同的组织学等级(P=0.001)、HER2的表达(P=0.021)以及Ki67指数(P<0.001)中的差异具有统计学意义;AR的表达在不同的组织学等级(P=0.023)、ER和PR表达(P<0.001)以及HER2的表达(P=0.038)中的差异具有统计学意义;SMYD3和AR共表达在不同的组织学等级(P=0.002)和HER2的表达(P=0.001)中的差异具有统计学意义。spearman相关性分析显示SMYD3和AR的表达呈正相关(r=0.314,P<0.001)。Kaplan–Meier生存分析发现SMYD3的表达,SMYD3和AR共表达预示着更差的无病生存(DFS)和总生存(OS),尤其是在ER阴性乳腺癌中。COX多因素生存分析发现,SMYD3和AR共表达以及组织学等级是DFS的独立影响因素,SMYD3和AR共表达以及ki67指数是OS的独立影响因素。2、Q-RT-PCR和Western-blot结果显示,8例ER阴性乳腺癌组织中,SMYD3的表达水平均高于癌旁正常组织。两种ER阴性乳腺癌细胞系SK-BR-3和MDA-MB-231都能检测到SMYD3和AR表达。免疫荧光结果显示SMYD3和AR都可以定位于胞浆和胞核。3、在ER阴性乳腺癌细胞中转染质粒上下调SMYD3后,用Q-RT-PCR和Western-blot检测AR表达水平的变化,发现AR的蛋白和核酸水平随着SMYD3表达水平的变化而变化。4、在ER阴性乳腺癌细胞中转染质粒上下调SMYD3后,MTT增殖实验结果显示,SMYD3上调组细胞增殖能力较对照组增强,而SMYD3下调组细胞增殖能力较对照组减弱。划痕实验及Transwell实验结果显示,SMYD3上调组细胞侵袭及迁移能力较对照组增强,而SMYD3下调组细胞侵袭及迁移能力较对照组减弱。平板克隆实验结果显示,SMYD3上调组细胞克隆形成能力较对照组增强,而SMYD3下调组细胞克隆形成能力较对照组减弱。5、裸鼠体内实验结果显示注射稳定转染后的SMYD3 MDA-MB-231乳腺癌细胞组和对照组相比,小鼠肿瘤生长能力增强。注射稳定转染后的SMYD3 siRNA MDA-MB-231乳腺癌细胞组和对照组相比,小鼠肿瘤生长能力减弱。小鼠肿瘤免疫组织化学染色结果显示SMYD3上调组的SMYD3、AR和Ki67的表达水平均高于对照组;SMYD3下调组的SMYD3、AR和Ki67的表达水平均低于对照组。肝肺HE切片显示,在SMYD3上调组中出现了肝脏转移,而任何一组都未见肺转移。6、对SMYD3下调组、SMYD3下调同时AR上调组以及对照组进行功能学实验,MTT结果显示,SMYD3下调同时AR上调组细胞增殖能力高于SMYD3下调组,但是低于对照组。划痕实验结果显示SMYD3下调同时AR上调组细胞迁移能力高于SMYD3下调组,但是低于对照组。Transwell实验结果显示SMYD3下调同时AR上调组细胞侵袭能力高于SMYD3下调组,但是低于对照组。平板克隆实验结果显示,SMYD3下调同时AR上调组细胞克隆形成能力高于SMYD3下调组,但是低于对照组。结论SMYD3和AR在乳腺癌中高表达,SMYD3高表达、SMYD3和AR共表达预示着不良预后,尤其在ER阴性乳腺癌中。在ER阴性乳腺癌细胞中,SMYD3可以调控AR的表达,SMYD3能够促进ER阴性乳腺癌细胞的增殖、侵袭以及克隆形成能力。动物体内实验证明SMYD3有促进小鼠肿瘤形成及生长的作用。最后本研究结果提示SMYD3的促癌效应可通过调控AR来实现。联合SMYD3和AR为治疗靶点有望成为ER阴性乳腺癌患者新的治疗策略。