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

1、乳腺癌原多發(fā)于歐美國家，是女性最常見的惡性腫瘤之一，亞洲國家原為乳腺癌低發(fā)區(qū)，但從1970年代起發(fā)病率逐年升高，尤其在我國經(jīng)濟發(fā)達區(qū)其發(fā)病呈上升趨勢，全國每年有4萬多婦女死于本病，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)嚴重威脅婦女的健康，乳腺癌病因非常復雜，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，乳腺癌防治的關鍵包括對乳腺癌發(fā)生發(fā)展中相關因素的認識。在

2、一些乳腺癌細胞和組織中都存在雌激素受體(ER)和胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)受體(IGF-IR)的表達，這兩者之間的信號通路有復雜的相互作用。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胞的生長中有協(xié)同效應，近期ERα的非核效應是研究熱點，因為雌激素主要通過核效應發(fā)揮作用，而雌激素的長期累積和過度接觸是婦女患乳腺癌的一個常見的誘因。本研究在乳腺癌組織中并使用乳腺癌細胞MC

3、F-7和NWTB3細胞來進一步評價ER和IGF-IR的協(xié)同作用并確定其生物學上的重要性。在乳腺癌組織中，我們采用MaxVisionTM免疫組織化學的方法，檢測乳腺癌患者的癌、癌旁組織中IGF-IR、SUSD3的表達，結果提示乳腺癌組織中IGF-IR、SUSD3的表達明顯高于癌旁正常組織，且與ER的表達呈正相關，和年齡、HER-2、ki67以及病情分期沒有相關性，IGF-IR、SUSD3和ER聯(lián)合檢測對判斷乳腺癌的惡性程度和預后有重要意義

4、。我們在MCF-7細胞株中轉染IGF-IR反義cDNA(SX13，MCF-7SX13)，造成細胞膜上的IGF-IR減少了50%。在MCF-7空載體轉染的細胞株中，雌二醇(E2)和IGF-Ⅰ誘導了ER和IGF-IR的快速結合,而在MCF-7SX13細胞中，該相互作用被遏制。而且ERα可以通過ERK1/2和Akt的磷酸化作用以及被ER和IGF-IR相互作用促進的細胞增長來調節(jié)IGF-Ⅰ信號通路。最終，E2和IGF-Ⅰ刺激了ERα從細胞核到細

5、胞質的易位?？傊?，這些發(fā)現(xiàn)顯示出ERα和IGF-IR的相互作用對ERα的非核效應至關重要。本研究擴展了對IGF-Ⅰ和E2的相互作用以及其對ERα非核效應的理解。研究已經(jīng)證明IGF-Ⅰ能誘導IGF-IR和ERα的結合，IGF-IR在兩者的結合中發(fā)揮了重要作用。而且ERα和IGF-IR的結合增強了IGF-Ⅰ信號通路以及細胞生長。目前ERα是乳腺癌治療最重要的靶點，在乳腺癌細胞株中聯(lián)合IGF-IR酪氨酸激酶抑制劑可以對抑制增殖和誘導凋亡有增效

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

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

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

9、　結論：乳腺癌組織中IGF-IR、SUSD3的表達與ER的表達呈正相關，和病情分期沒有相關性，IGF-IR和SUSD3的表達呈正相關, IGF-IR、SUSD3可能與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展有關，和ER聯(lián)合檢測對判斷乳腺癌的惡性程度和預后有重要意義。
　　第二部分 E2和IGF-I所誘導的IGF-IR和ERα之間的相互作用的研究
　　目的：研究雌二醇（E2）和胰島素樣生長因子-I（IGF-I）所誘導的胰島素樣生長因子-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)乳腺癌細胞MCF-7和小鼠成纖維細胞NWTB3兩種細胞，在ERα和IGF-IR陽性的MCF-7細胞中轉染空載體(NEO,MCF-7NEO)和IGF-IR反義cDNA(SX13，MCF-7SX13)導致IGF-IR下降。而在ER陰性的小鼠成纖維細胞NIH3T3中轉染IGF-IR形成的NWTB3細胞中穩(wěn)定表達IGF-IR,NWTB3細胞進一步轉染ERα。免疫沉淀試驗研究

11、ERα和IGF-IR相互結合，免疫印跡試驗研究IGF-IR下游的信號通路激活情況。
　　結果：MCF-7乳腺癌細胞轉染IGF-IR反義cDNA后，所形成的SX13細胞膜上的IGF-1R減少了50％。在NEO細胞中，E2和IGF-I誘導了ERα與IGF-IR的快速結合，而在SX13細胞中，該相互作用被遏制。在過表達IGF-IR的NWTB3細胞中轉染ERα后，ERα與IGF-IR的相互作用在15分鐘內被E2和IGF-I誘導。ERα通過

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

13、互作用對ERα的非核效應的影響。
　　方法：采用過度表達IGF-IR但缺乏內源性ERα的NWTB3細胞，用ERαcDNA轉染，然后用E2（10nM）、IGF-Ⅰ（10nM）或二者同時刺激1天，分為對照組、E2、IGF-I、E2+IGF-Ⅰ治療組四組。熒光顯微鏡下觀察非治療對照組和E2處理組IGF-Ⅰ刺激后ERα在細胞內的分布。
　　結果：在未經(jīng)處理的對照組中ERα主要位于細胞核，只有很少一部分在E2處理后（20min）位于胞