GPR30与ERβ功能拮抗现象在雌激素促进ER（-）乳腺癌转移中的作用及机制

Estrogen receptor negative breast cancer is the most malignancy breast cancer subtype. However the underline mechanisms induce its metastasis are poorly elucidate by now. During recent years, a neotyte estrogen receptor GPR30 have been detected in the ER-negative breast cancer cell and several study had suggested its functions are closely associated with ER(-) breast cancer proliferation and invasion, and ERβ also has a certain expression in breast cancer, and is closely related to the tumor malignant degree. Our previous study found that in the ER (-) breast cancer ER-negative breast cancer cell lines SKBR-3 and MDA-MB-231, the expression of GPR30 and ERβ in varying degrees, when activated two receptors at the same time reduced the expression of ERβ. Base on these works, we hypothesis that: estrogen may promote ER-negative breast cancer metastasis via the antagonism of GPR30 and ERβ. In order to test this hypothesis, we plan to study: 1、through clinical specimens and animal model evaluate the relationship between GPR30、ERβ and ER-negative breast cancer. 2、DNA sequencing and co-immunoprecipitation are applied to ascertain the antagonism of GPR30 and ERβ.This research would reveal a new mechanism of ER-negative breast cancer metastasis and found that GPR30 and ERβ play an important role in it. Our study may provide a new molecular target for control ER-negative breast cancer metastasis.

雌激素受体（ER）阴性乳腺癌是恶性程度最高的乳腺癌类型，目前其发生转移的机制尚未阐明。近年来研究发现新型雌激素受体GPR30与ER（-）乳腺癌的增殖和侵袭密切相关，而经典雌激素受体ERβ在ER（-）乳腺癌中存在表达，且与肿瘤恶性程度密切相关。我们新近发现在ER（-）乳腺癌细胞株SKBR-3和MDA-MB-231中GPR30与ERβ呈不同程度的表达；在MDA-MB-231细胞中同时激活GPR30和ERβ途径可下调ERβ的表达，且抑制ERβ途径诱导的癌细胞迁移和侵袭。故我们提出假设：雌激素促进ER（-）乳腺癌转移可能与GPR30和ERβ功能拮抗现象有关。本项目拟通过：（1）检测病理标本及建立荷瘤小鼠模型明确GPR30、ERβ与乳腺癌进展的关系；（2）采用DNA测序等方法研究GPR30与ERβ功能拮抗现象，探讨雌激素促进ER（-）乳腺癌转移的分子机制，为防治ER（-）乳腺癌转移提供新的分子靶点。

已有文献表明雌激素（E2）可促进乳腺癌发生发展，雌激素受体（ER）是介导雌激素信号的重要分子。现已明确三种ERs，即ERα、ERβ和GPER（或GPER1，旧名GPR30），三者或两两在多种类型的乳腺癌中表达，但有关ERs之间相互作用的研究仍有空白，尤其是GPER与ERα、ERβ之间的关系，及其在乳腺癌发生发展过程中作用仍不清楚。因此本项目在前期观察到同时激活GPER和ERβ途径可下调ERβ表达，且抑制ERβ诱导的癌细胞迁移和侵袭的基础上，以E2-ERα/ERβ/GPER信号轴在乳腺癌发生发展过程中的作用为切入点，采用IHC、Elisa、RT-qPCR和co-IP等方法，从人乳腺癌细胞、临床病理标本和TCGA数据库数据挖掘三个层面开展研究，取得以下主要结果：1.TCGA数据分析及细胞实验发现GPER与ERβ在基因和蛋白表达上不存在显著相关性，而临床标本与乳腺癌细胞蛋白表达检测结果却提示GPER与ERα之间存在负性调控趋势，因而我们进一步在ER（+）乳腺癌细胞株（MCF-7、ZR75-30）中明确GPER与ERα之间的调控关系。发现激活GPER可上调泛素连接蛋白SPOP，介导ERα泛素化，进而下调ERα蛋白水平，降低ERα蛋白稳定性而不影响其表达。2.在三阴性乳腺癌（TNBC）患者中，发现高水平表达的GPER、Ezrin、ERRα蛋白均与高死亡率、局部复发及远处转移等预后不良事件的发生密切相关；同时体外实验明确ERRα是E2诱导TNBC乳腺癌细胞迁移、侵袭的胞内响应分子，并揭示了E2可通过GPER介导ERRα表达上调的内在关系。3.在MDA-MB-468 TNBC裸鼠模型中，发现E2可下调CD34、MVD水平，抑制肿瘤血管新生，其机制可能与下调VEGF、NF-κB/p65和STAT3的表达，抑制 NF-κB/p65和STAT3的核转位有关；在体外，E2可通过GPER下调TNBC细胞MDA-MB-468和MDA-MB-436的VEGF表达，进而抑制人脐静脉内皮细胞小管形成，这可能在一定程度上成为癌细胞扩散的潜在因素。上述研究揭示了GPER与经典ERs相互作用的分子机制，及其在调控TNBC乳腺癌细胞迁移、侵袭和肿瘤血管新生方面的重要作用，因此GPER可望成为临床病理诊断的分子指标。此外本研究成果可为乳腺癌尤其是TNBC的诊断、治疗药物靶点的确定及临床预后提供新思路。