针对c-Myc和糖酵解的能量限制模拟剂在三阴乳腺癌靶向性治疗中应用的研究

Triple-negative breast cancer (TNBC) is a malignant disease which is highly aggressive and with poor treatment efficiency. Thus, looking for new treatment targets is becoming a hot topic for TNBC nowadays. It was noted that c-Myc was up-regulated and TXNIP down-regulated in TNBC, furthermore, diclofenac and 3-bromopyruvic acid were reported to downregulate c-Myc and upregulate TXNIP. Our previous study also proved that 3-bromopyruvic showed a stronger ability in inducing cell apoptosis in TNBC when compared with non-TNBC. Based on these, we hypothesize that diclofenac and 3-bromopyruvic might regulate the expression of c-Myc and TXNIP, promoting TNBC cells proliferation and inhibiting cell apoptosis by regulating glycolysis. In this study, we will analysis the effect of diclofenac and 3-bromopyruvic (individually or combination) on cell glycolysis, will detect the expression of c-Myc and TXNIP, and will explore their roles in cell proliferation and apoptosis and the relative mechanisms. Our result would shed light on the new molecular mechanism of TNBC, and provide new targets for the treatment of TNBC.

三阴乳腺癌是一种独特的肿瘤，其侵袭性高，治疗效果差，因此寻找新的有效的治疗靶点是当前的研究热点。研究表明，三阴乳腺癌细胞中特异性地存在c-Myc高表达，TXNIP低表达现象；双氯芬酸和3-溴丙酮酸分别通过靶向性抑制葡萄糖转运体-1和己糖激酶，可以下调c-Myc，上调TXNIP。我们的前期研究亦提示3-溴丙酮酸促进三阴乳腺癌细胞凋亡作用强于非三阴乳腺癌细胞。由此我们提出假设：双氯芬酸和3-溴丙酮酸通过抑制糖酵解，调控c-Myc和TXNIP，抑制三阴乳腺癌细胞的增殖，促进细胞的凋亡。在此研究中，我们通过单独/合用双氯芬酸和3-溴丙酮酸在体内外模型中处理三阴及非三阴乳腺癌细胞，研究这两种药物对乳腺癌细胞有氧糖酵解的影响，对c-Myc和TXNIP的表达、细胞增殖和凋亡及相关通路的影响以及联合用药的协同作用。本研究有望阐明三阴乳腺癌在能量代谢异常中新的分子机制，为三阴乳腺癌能量代谢治疗提供新靶点。

三阴性乳腺乳腺癌（TNBC）作为乳腺癌中的一种高度异质性的亚型，因其雌激素受体、孕激素受体、人表皮生长因子受体2均表现为阴性，以致该类型的乳腺癌对内分泌、放射治疗和靶向治疗极其不敏感，与非TNBC相比，术后易出现复发、转移，5年总生存率约为70%，因此有必要寻找一种新型的抗癌制剂。Warburg团队在本世纪初发现肿瘤细胞的能量主要来源于有氧糖酵解，该发现给广大的研究者在抗癌方面带来了新思路。申请人前期研究结果表明，抗能量药物在可抑制恶性胸膜间皮瘤、胃癌细胞增殖，但对于TNBC细胞，特别是体内应用能否发挥抗肿瘤的作用未见报道。本项目通过使用HCC1143、HCC1937细胞和（或）MDA-MB-231细胞作为研究对象，使用3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独或联合用药对TNBC细胞进行体外干预，通过检测细胞增殖、凋亡、糖酵解相关产物、线粒体功能以及c-Myc和凋亡蛋白等指标，初步阐述3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独或联合用药对TNBC细胞的抑制机制；通过建立HCC1143细胞系裸鼠皮下移植瘤，计算肿瘤生长抑制率，通过检测药物对移植瘤组织中c-Myc的表达情况、对移植瘤和肝肾组织的影响、对组织细胞凋亡的影响，并进一步阐明3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独或联合用药抑制肿瘤生长的机制。结果显示：体外运用3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独或联合用药均能有效抑制TNBC细胞的增殖，降低HK活性，减少ATP及乳酸产量，破坏线粒体功能，诱导ROS产生，并可下调c-Myc、Bcl-2的表达，上调Cyt-c、Caspase-9、Caspase-3和Bax的表达。体内实验成功构建裸鼠皮下移植瘤，通过腹腔注射给药，结果表明3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独和联合用药均可以抑制移植瘤的生长，降低移植瘤组织中c-Myc的表达和抑制TNBC细胞糖酵解水平，最终诱导肿瘤细胞的凋亡。本研究证明了3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独或联合用药在体内外对TNBC细胞均有明显抑制作用，阐明了3-溴丙酮酸和双氯芬酸单独和联合用药在体内外可能是通过下调c-Myc的表达，从而抑制HK活性和降低ATP产生，破坏线粒体膜电位和诱导ROS产生，最终促进TNBC细胞凋亡。