Myosin X与乳腺癌侵袭和转移相关性研究

【摘要】乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，复发和转移是其致死的主要原因。然而，关于乳腺癌发生和转移的机制仍不清楚。临床上，肿瘤的分化程度如组织学分级、淋巴结转移等可以反映肿瘤恶性程度及预后。雌激素受体（estrogenreceptor,ER）、孕激素受体（progesteronereceptor,PR）和人表皮生长因子受体2（humanepidermalgrowthfactor2,Her2）是临床上反映乳腺癌状态和选择治疗策略的标志蛋白。ER+肿瘤依赖于雌激素生长，可以靶向雌激素受体进行治疗；PR+可以预测内分泌治疗的疗效；Her2+的患者常接受靶向Her2的单抗治疗，如曲妥珠单抗。以上三种受体都不表达的乳腺癌为三阴性乳腺癌，是复发和转移高风险的分子亚型。肌球蛋白10（MyosinX,MYO10）是依赖于微丝的分子马达，在细胞膜突起结构丝足顶端有丰富的定位，参与伤口愈合、丝足的形成、血管发生、调节神经锥的形成。丝足是细胞在2D水平上发生迁移的伪足，丝足的数量和长度与细胞的迁移正相关。侵入性伪足是位于细胞腹侧面的膜突起，被认为是细胞在3D侵袭过程中最关键的亚细胞结构，并且MYO10被观察到在侵入性伪足中有定位。因此，我们推测MYO10可能与乳腺癌的侵袭性生长和转移相关。首先，我们在细胞水平检测了MYO10的表达，发现MYO10在正常乳腺上皮细胞MCF-10A中几乎不表达，在不转移的乳腺癌细胞MCF-7中略有表达，而在易于转移的BT-549和MDA-MB-231中表达极为丰富。之后，我们收集了120例临床乳腺癌标本（n=120），进行MYO10与肿瘤相关性研究。Westernblot分析的24例乳腺癌组织结果表明，MYO10在肿瘤中有丰富的表达，而在肿瘤周边低表达或几乎不表达。在mRNA水平对120例乳腺癌及其周边组织中MYO10的表达进行检测，并将MYO10的表达与临床肿瘤组织学分级、淋巴结转移、受体类型和乳腺癌分子亚型等标志物进行相关性分析。结果表明，ER-和PR-的乳腺癌较ER+和PR+的乳腺癌有更高的MYO10表达。在三阴性乳腺癌中，MYO10的表达显著增高，平均倍数高达7倍，而在预后较好的LuminalA型中表达最低。与此同时，MYO10在组织学分级为III级的患者中较I/II级患者中的表达高，在具有淋巴结转移的患者中相对于无淋巴结转移的患者中表达高。ROC曲线分析结果进一步表明，MYO10可以作为标志物区分淋巴结是否发生转移，提示MYO10是一个潜在的乳腺癌预后标志蛋白。进一步，我们对MYO10与乳腺癌转移相关性进行了机制研究，利用高转移乳腺癌细胞MDA-MB-231为研究模型，在细胞中沉默MYO10，细胞的铺展、迁移和侵袭能力都受到抑制。基因芯片结果提示，MYO10沉默导致一些与侵入性伪足形成相关的基因下调，因此推测MYO10介导的肿瘤侵袭和转移可能是依赖于侵入性伪足。随后，FITC-gelatin降解实验证明，高转移潜能且MYO10表达丰富的乳腺癌细胞系可以形成侵入性伪足并降解细胞外基质，无转移潜能且不表达MYO10的细胞系不形成侵入性伪足。在细胞中转入MYO10显性抑制子（MYO10DN），侵入性伪足形成减少；突变MYO10DN上与磷脂酰肌醇三磷酸（PtdIns(3,4,5)P3）竞争性结合位点后，细胞恢复侵入性伪足的形成能力。用磷脂酰肌醇激酶（PI3K）抑制剂LY294002处理细胞后，细胞膜上PtdIns(3,4,5)P3积累减少，细胞表现为不能形成侵入性伪足，说明MYO10参与侵入性伪足依赖于PtdIns(3,4,5)P3。将稳定沉默了MYO10的细胞接种到裸鼠体内，建立体内侵袭性生长模型。结果表明，沉默MYO10后细胞在体内的侵袭性生长受到显著抑制。通过免疫荧光染色，发现沉默MYO10后，细胞在体内形成的侵入性伪足也减少，说明MYO10依赖于侵入性伪足介导了肿瘤细胞的侵袭。将稳定系接种的小鼠尾静脉，建立小鼠肺转移模型，进一步证明了MYO10的沉默，可显著抑制肿瘤发生远端肺转移的能力。综上所述，MYO10在肿瘤中的高表达及与转移的相关性，是基于MYO10在侵入性伪足中的作用，且MYO10参与侵入性伪足依赖于与PtdIns(3,4,5)P3的结合。
【作者】曹让娟；
【导师】朱筱娟；
【作者基本信息】东北师范大学，细胞生物学，2014，博士
【关键词】乳腺癌；MYO10；临床病理因素；侵入性伪足；

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