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乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤,已成为发病率增长最快的肿瘤之一,探讨乳腺癌的侵袭和转移机制已成为目前研究的热点。窖蛋白-1(Caveolin-1,Cav-1)是细胞膜上的一种支架蛋白,通过与信号分子相互作用调控肿瘤细胞的增殖、凋亡、黏附及运动,在乳腺癌的形成和发展中作为肿瘤抑制因子,抑制癌细胞的浸润和转移。本室前期工作表明,下调人乳腺上皮细胞MCF10A中Cav-1的表达,能够促进人乳腺上皮细胞的增殖和早期转化,但是否影响粘附、侵袭和转移,并不十分清楚。
本文分别以人乳腺上皮细胞(MCF10A,Cav-1高表达)、高转移的人乳腺癌细胞(MDA-MB-231,Cav-1高表达)和低转移的人乳腺癌细胞(MCF-7,Cav-1低表达)为实验材料,分别转染Cav-1-siRNA干扰质粒和真核细胞表达质粒,建立不同Cav-1表达水平的细胞模型(MCF10ACE、MDA-MB-231siRNA-Cav-1和MCF-7poRF-hCav-1),采用粘附实验、划痕实验、Transwell实验检测Cav-1基因下调后人乳腺上皮细胞MCF10A粘附、侵袭能力的改变,通过基因芯片、RT-PCR、Western Blot、免疫细胞化学、明胶酶谱等方法探讨其信号转导机制,旨在为阐明乳腺癌发生和转移的分子机制提供理论和实验依据,其结果有助于乳腺癌的早期发现、预防、治疗及预后评估,这也为临床上通过抑制乳腺癌的浸润和转移治疗乳腺癌提供了新的靶点,具有重要的理论和临床意义。
结果如下:
1)利用Cav-1基因沉默乳腺上皮细胞模型MCF10ACE进行细胞粘附、迁移、侵袭能力分析,发现与对照组相比,细胞的粘附、迁移和侵袭能力明显增强(P<0.05);DNA微阵列分析表明,Cav-1基因沉默引起雌激素受体相关信号通路的125个基因表达变化,其中5个粘附相关基因明显下调,6个转移相关基因明显上调;我们进一步发现粘附和转移相关的MT1-MMP/MMP-2通路异常活化,表明Cav-1能够调控相关基因表达参与人乳腺上皮细胞的粘附、侵袭和转移;
2)单独或联合采用17β-雌二醇(E2)及雌激素受体抑制剂(ICI182,780)处理细胞,发现E2和ICI182,780联合作用能显著降低人乳腺上皮细胞转移相关基因的表达,表明Cav-1可能是通过雌激素受体信号通路发挥作用;
3)分别建立Cav-1低表达和高表达人乳腺癌细胞模型MDA-MB-231siRNA-Cav-1和MCF-7poRF-hCav-1,发现与对照组母系癌细胞相比,迁移能力均有所降低,增殖和转移相关蛋白的表达水平也显著降低。
结论:Cav-1对人乳腺细胞粘附和转移能力的影响因细胞类型而不同。在具有转化趋势的正常人乳腺上皮细胞MCF10A和人乳腺癌低转移细胞MCF-7中起到肿瘤抑制因子的作用,但在人乳腺癌高转移细胞MDA-MB-231中起到转移促进因子的作用。