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背景：乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一,尽管诊断水平不断提高和治疗措施不断改进,但患者的死亡率仍得不到有效控制。乳腺癌的发生和进展是一个涉及多种促癌基因激活和抑癌基因失活互相协调的多步骤累积变化的过程,因此筛选与乳腺癌发生发展相关基因是阐明乳腺癌发生发展的机制、寻找新的诊断、预后预测分子标志物及治疗靶点的关键。本课题组前期在比较乳腺原发癌、癌旁正常和淋巴结转移癌组织的基因表达谱研究中发现：COL11A1和MMP3在乳腺原发癌中表达量较其配对的癌旁正常乳腺组织上调,在淋巴结转移癌组织中表达量较其配对的乳腺原发癌中下调,提示COL11A1和MMP3表达量的动态改变可能在乳腺癌发生和发展过程中发挥重要作用,是潜在的乳腺癌诊断和转移预后预测的分子标志。目的：通过大样本量的临床病例验证前期基因芯片结果,阐明COL11A1和MMP3表达量在乳腺癌发生发展中的动态变化及其与临床病理因素的关系,并探讨其作为乳腺癌诊断及预后预测分子标志物的价值。方法：采用实时定量RT-PCR方法检测30例癌旁正常乳腺组织、30例乳腺良性肿瘤、107例乳腺原发癌和30例淋巴结转移癌中COL11A1和MMP3的mRNA表达量,并分析它们在乳腺癌发生和进展中的变化趋势及其与临床病理因素的相关性；采用mRNA原位杂交方法对COL11A1 mRNA的来源进行组织学定位；采用Western blot方法检测乳腺癌细胞系、癌旁正常乳腺组织、乳腺原发癌和淋巴结转移癌组织中COL11A1蛋白和MMP3蛋白的表达量,并分析蛋白表达量和mRNA表达量的相关性。结果：1.COL11A1基因在乳腺癌发生发展中表达量的动态变化及其临床意义。(1)COL11A1在乳腺原发癌中的mRNA表达高于配对的癌旁正常(t=4.442,P=0.000)；COL11A1在转移癌中的mRNA表达低于乳腺原发癌(t=3.050,P=0.005)。(2)乳腺良性肿瘤中的COL11A1 mRNA表达高于癌旁正常乳腺组织2.70倍(t=2.622,P=0.012)；乳腺原发癌中COL11A1 mRNA平均表达量高于癌旁正常乳腺组织67.47倍(t=7.056,P=0.000),高于乳腺良性肿瘤组织25.00倍(t=6.866,P=0.000)；淋巴结转移癌中较原发癌下调88.9%(t=6.253,P=0.000)。(3)临床分期Ⅰ-Ⅲ期组COL11A1 mRNA表达低于Ⅳ期组(P=0.004);LN(4-9)组高于LN(0-3)组(P=0.046)；PR(+)组低于PR(-)组(P=0.048)；COL11A1 mRNA的表达与患者年龄、肿瘤大小、组织学分级、Her-2表达和雌激素受体状态无相关性。(4)选择2.0E-03作为阈值,COL11A1 mRNA表达分为高表达组和低表达组,96.67%(29/30)的癌旁正常乳腺组织和83.33%(25/30)良性肿瘤组织为低表达,81.31%(87/107)乳腺原发癌为高表达。COL11A1 mRNA水平用于乳腺癌诊断的灵敏度为81.31%,特异度为90%。(5) Kaplan-Meier生存分析结果显示COL11A1低表达乳腺癌患者3年无转移生存率较高表达患者高(P=0.047)。(6)COL11A1的mRNA主要来源于乳腺癌细胞,少部分来源于癌细胞周围的间质细胞；乳腺原发癌细胞中的COL11A1 mRNA表达量高于淋巴结转移癌细胞。(7)COL11A1蛋白表达量在同一病例的原发癌高于癌旁正常乳腺组织,淋巴结转移癌较原发癌表达下调,与其mRNA表达趋势一致,呈动态变化。COL11A1蛋白在7个乳腺癌细胞系中表达量与mRNA表达水平趋势一致,但与细胞的浸润转移的生物学行为无关。2.MMP3基因在乳腺癌发生发展中表达量的动态变化及其临床意义(1)所有病例(100%)中转移癌较配对的原发癌中表达下调(t=5.855,P=0.000)。53.33%(16/30)病例中原发癌较配对的癌旁正常乳腺中COL11A1mRNA表达上调,23.33%(7/30)病例中表达下调,23.33%(7/30)病例中表达量不变。(2)乳腺良性肿瘤组织中MMP3 mRNA的平均表达量高于癌旁正常11.66倍(t=1.321,P=0.197)；乳腺原发癌中的MMP3 mRNA的平均表达量高于癌旁正常乳腺组织2.93倍(t=3.684,P=0.000),而与乳腺良性肿瘤差异无显著性(t=1.081,P=0.288)；淋巴结转移癌中MMP3 mRNA平均表达量较原发癌降低88.34%(t=7.027,P=0.00)。(3) MMP3 mRNA表达量与患者年龄、肿瘤大小、临床分期、病理类型、组织学分级、淋巴结状态、Her2和激素状态等临床病理因素虽无相关性,但乳腺原发癌中MMP3 mRNA表达水平随着肿瘤的进展总体呈上升趋势。(4) Kaplan-Meier生存分析结果显示MMP-3低表达乳腺癌患者无转移生存率显著高于高表达患者(P=0.0391)。(5)MMP3蛋白表达量在同一病例的淋巴结转移癌较配对的原发癌表达下调,与其mRNA表达趋势一致。(6) MMP3 mRNA表达量随细胞浸润和转移能力的增强呈增高趋势。结论：COL11A1和MMP3表达在乳腺癌发生和进展过程中均呈动态变化,它们表达量的增加是乳腺癌患者预后不良的标志。COL11A1 mRNA水平检测具有潜在的诊断乳腺癌的临床价值。