IGF-IR和ER在乳腺癌組織中的相互作用及其對(duì)ERα的非核效應(yīng)的研究.pdf

1、乳腺癌原多發(fā)于歐美國(guó)家，是女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，亞洲國(guó)家原為乳腺癌低發(fā)區(qū)，但從1970年代起發(fā)病率逐年升高，尤其在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)其發(fā)病呈上升趨勢(shì)，全國(guó)每年有4萬(wàn)多婦女死于本病，乳腺癌已占許多大中城市婦女惡性腫瘤死因的首位，并且以大于3％的速度逐年遞增。乳腺癌已經(jīng)嚴(yán)重威脅婦女的健康，乳腺癌病因非常復(fù)雜，與激素、免疫、遺傳因素以及各種外在環(huán)境因素（生物因子、理化、生活方式等）有關(guān)，乳腺癌防治的關(guān)鍵包括對(duì)乳腺癌發(fā)生發(fā)展中相關(guān)因素的認(rèn)識(shí)。在

2、一些乳腺癌細(xì)胞和組織中都存在雌激素受體(ER)和胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)受體(IGF-IR)的表達(dá)，這兩者之間的信號(hào)通路有復(fù)雜的相互作用。ER是一種核受體，而IGF-IR是一種跨膜的酪氨酸激酶受體。已經(jīng)有研究表明，IGF-I和雌激素在乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)中有協(xié)同效應(yīng)，近期ERα的非核效應(yīng)是研究熱點(diǎn)，因?yàn)榇萍に刂饕ㄟ^(guò)核效應(yīng)發(fā)揮作用，而雌激素的長(zhǎng)期累積和過(guò)度接觸是婦女患乳腺癌的一個(gè)常見(jiàn)的誘因。本研究在乳腺癌組織中并使用乳腺癌細(xì)胞MC

3、F-7和NWTB3細(xì)胞來(lái)進(jìn)一步評(píng)價(jià)ER和IGF-IR的協(xié)同作用并確定其生物學(xué)上的重要性。在乳腺癌組織中，我們采用MaxVisionTM免疫組織化學(xué)的方法，檢測(cè)乳腺癌患者的癌、癌旁組織中IGF-IR、SUSD3的表達(dá)，結(jié)果提示乳腺癌組織中IGF-IR、SUSD3的表達(dá)明顯高于癌旁正常組織，且與ER的表達(dá)呈正相關(guān)，和年齡、HER-2、ki67以及病情分期沒(méi)有相關(guān)性，IGF-IR、SUSD3和ER聯(lián)合檢測(cè)對(duì)判斷乳腺癌的惡性程度和預(yù)后有重要意義

4、。我們?cè)贛CF-7細(xì)胞株中轉(zhuǎn)染IGF-IR反義cDNA(SX13，MCF-7SX13)，造成細(xì)胞膜上的IGF-IR減少了50%。在MCF-7空載體轉(zhuǎn)染的細(xì)胞株中，雌二醇(E2)和IGF-Ⅰ誘導(dǎo)了ER和IGF-IR的快速結(jié)合,而在MCF-7SX13細(xì)胞中，該相互作用被遏制。而且ERα可以通過(guò)ERK1/2和Akt的磷酸化作用以及被ER和IGF-IR相互作用促進(jìn)的細(xì)胞增長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)IGF-Ⅰ信號(hào)通路。最終，E2和IGF-Ⅰ刺激了ERα從細(xì)胞核到細(xì)

5、胞質(zhì)的易位。總之，這些發(fā)現(xiàn)顯示出ERα和IGF-IR的相互作用對(duì)ERα的非核效應(yīng)至關(guān)重要。本研究擴(kuò)展了對(duì)IGF-Ⅰ和E2的相互作用以及其對(duì)ERα非核效應(yīng)的理解。研究已經(jīng)證明IGF-Ⅰ能誘導(dǎo)IGF-IR和ERα的結(jié)合，IGF-IR在兩者的結(jié)合中發(fā)揮了重要作用。而且ERα和IGF-IR的結(jié)合增強(qiáng)了IGF-Ⅰ信號(hào)通路以及細(xì)胞生長(zhǎng)。目前ERα是乳腺癌治療最重要的靶點(diǎn)，在乳腺癌細(xì)胞株中聯(lián)合IGF-IR酪氨酸激酶抑制劑可以對(duì)抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡有增效

6、作用，ERα和IGF-IR之間的相互作用及其分子機(jī)制的研究將為臨床篩查針對(duì)ERα和IGF-IR的治療靶點(diǎn)提供重要依據(jù)。在未來(lái)的乳腺癌治療中還需要?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn)和人體臨床研究制定針對(duì)抑制ERα和IGF-IR之間協(xié)同作用的策略。深入研究ERα的非核效應(yīng)或許對(duì)乳腺癌的發(fā)病機(jī)制有更深刻的認(rèn)識(shí),可能在其信號(hào)通路上尋找到抗腫瘤作用的新靶點(diǎn),從而為乳腺癌的診斷和治療帶來(lái)新的思路。
　　第一部分 乳腺癌組織中IGF-IR、SUSD3的表達(dá)及其與ER等臨

7、床參數(shù)的相關(guān)性研究
　　目的：探討IGF-IR、SUSD3在乳腺癌組織的表達(dá)情況，分析兩者與臨床參數(shù)之間的關(guān)系及其兩者表達(dá)的相關(guān)性。
　　方法：采用MaxVisionTM免疫組織化學(xué)的方法，檢測(cè)100例乳腺癌患者的癌、癌旁組織中IGF-IR、SUSD3的表達(dá)，并分析其與乳腺癌臨床病理特點(diǎn)間的關(guān)系。
　　結(jié)果：IGF-IR在乳腺癌組織和癌旁組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為86%例和3%(P＜0.05），SUSD3在乳腺癌組織和癌

8、旁組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為78%和2%(P＜0.05）。IGF-IR和SUSD3在ER低表達(dá)（--+）和ER高表達(dá)(++-+++)中有顯著差異(P＜0.05），IGF-IR和SUSD3的表達(dá)在不同病理類型中的表達(dá)有差異(P＜0.05），IGF-IR和SUSD3的表達(dá)有顯著差異(P＜0.05），與年齡、HER-2表達(dá)、ki67表達(dá)和腫瘤分期無(wú)顯著相關(guān)(P＞0.05）。10例三陰性乳腺癌中IGF-IR和SUSD3陽(yáng)性表達(dá)4和0例。
　

9、　結(jié)論：乳腺癌組織中IGF-IR、SUSD3的表達(dá)與ER的表達(dá)呈正相關(guān)，和病情分期沒(méi)有相關(guān)性，IGF-IR和SUSD3的表達(dá)呈正相關(guān), IGF-IR、SUSD3可能與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，和ER聯(lián)合檢測(cè)對(duì)判斷乳腺癌的惡性程度和預(yù)后有重要意義。
　　第二部分 E2和IGF-I所誘導(dǎo)的IGF-IR和ERα之間的相互作用的研究
　　目的：研究雌二醇（E2）和胰島素樣生長(zhǎng)因子-I（IGF-I）所誘導(dǎo)的胰島素樣生長(zhǎng)因子-I受體（IG

10、F-IR）和雌激素受體α（ERα）之間的相互作用。
　　方法：培養(yǎng)乳腺癌細(xì)胞MCF-7和小鼠成纖維細(xì)胞NWTB3兩種細(xì)胞，在ERα和IGF-IR陽(yáng)性的MCF-7細(xì)胞中轉(zhuǎn)染空載體(NEO,MCF-7NEO)和IGF-IR反義cDNA(SX13，MCF-7SX13)導(dǎo)致IGF-IR下降。而在ER陰性的小鼠成纖維細(xì)胞NIH3T3中轉(zhuǎn)染IGF-IR形成的NWTB3細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)IGF-IR,NWTB3細(xì)胞進(jìn)一步轉(zhuǎn)染ERα。免疫沉淀試驗(yàn)研究

11、ERα和IGF-IR相互結(jié)合，免疫印跡試驗(yàn)研究IGF-IR下游的信號(hào)通路激活情況。
　　結(jié)果：MCF-7乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)染IGF-IR反義cDNA后，所形成的SX13細(xì)胞膜上的IGF-1R減少了50％。在NEO細(xì)胞中，E2和IGF-I誘導(dǎo)了ERα與IGF-IR的快速結(jié)合，而在SX13細(xì)胞中，該相互作用被遏制。在過(guò)表達(dá)IGF-IR的NWTB3細(xì)胞中轉(zhuǎn)染ERα后，ERα與IGF-IR的相互作用在15分鐘內(nèi)被E2和IGF-I誘導(dǎo)。ERα通過(guò)

12、與IGF-IR的相互作用上調(diào)IGF信號(hào)通路下游的ERK1/2和PKB/Akt的磷酸化而影響其作用。
　　結(jié)論：E2和IGF-I可以誘導(dǎo)ERα與IGF-IR的相互作用，揭示這兩種受體之間存在復(fù)雜的信號(hào)通路。
　　第三部分 IGF-IR與ERα之間的相互作用對(duì)ERα非核效應(yīng)的影響
　　目的：研究雌二醇（E2）和胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）所誘導(dǎo)的胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ受體（IGF-IR）和雌激素受體α（ERα）之間的相

13、互作用對(duì)ERα的非核效應(yīng)的影響。
　　方法：采用過(guò)度表達(dá)IGF-IR但缺乏內(nèi)源性ERα的NWTB3細(xì)胞，用ERαcDNA轉(zhuǎn)染，然后用E2（10nM）、IGF-Ⅰ（10nM）或二者同時(shí)刺激1天，分為對(duì)照組、E2、IGF-I、E2+IGF-Ⅰ治療組四組。熒光顯微鏡下觀察非治療對(duì)照組和E2處理組IGF-Ⅰ刺激后ERα在細(xì)胞內(nèi)的分布。
　　結(jié)果：在未經(jīng)處理的對(duì)照組中ERα主要位于細(xì)胞核，只有很少一部分在E2處理后（20min）位于胞