特异性下调骨唾液酸蛋白（BSP）表达抑制乳腺癌骨转移的作用

Bone metastasis is the focus on study of breast cancer. Bone sialoprotein (BSP) has played an important role in this process. It was shown that overexpression of BSP in breast cancer cells and bone cells promoted bone metastasis of breast cancer. But the detail mechanism is still unknown. Based on our research of relationship between the overexpression of BSP with metastasis of breast cancer, we address a hypothesis that specific knockdown expression of BSP will change the growth and invasion microenviroment of breast cancer cells. The role and mechanism of the promotion of bone metastasis by BSP from tumor and bone are discussed in this project. Then we use new transgenetic models of specific knockdown expression of BSP to inhibit bone metastasis and block this process with BSP-integrin inhibitor in vivo. This project will provide a new way for study on molecular mechanism of bone metastasis of breast cancer. The results will have an important significance for prevention and therapy of bone metastasis of breast cancer.

骨转移是当今乳腺癌研究的重点和难点，骨唾液酸蛋白（BSP）在乳癌骨转移中的作用很重要。已有研究表明，乳腺癌组织及细胞中BSP的过表达及骨源性BSP的过表达均促进了乳腺癌骨转移的发生，但具体作用机制尚不十分清楚。本课题在前期BSP过表达与乳癌骨转移研究的基础上，提出特异性下调BSP的表达将改变乳腺癌侵袭、生长的微环境导致骨吸收减少的假设，探讨肿瘤源性BSP和骨源性BSP对于乳腺癌骨转移的促进作用及其机制，并利用新型转基因系统研究活体内特异性下调骨源性BSP表达以抑制乳腺癌骨转移的作用，进一步运用BSP-整合素抑制剂阻断这一过程。本课题可望为乳腺癌溶骨性骨转移的分子机制研究提供了一个新的思路，研究成果对于防治乳腺癌溶骨性骨转移的预防和治疗具有重要的科学意义。

骨转移是当今乳腺癌研究的重点和难点，骨唾液酸蛋白（BSP）在乳癌骨转移中的作用很重要。已有研究表明，乳腺癌组织及细胞中BSP的过表达及骨源性BSP的过表达均促进了乳腺癌骨转移的发生，但具体作用机制尚不十分清楚。本项目主要研究肿瘤源性BSP和骨源性BSP在乳腺癌骨转移过程中对破骨细胞分化凋亡作用的分子机制，并采用组织特异性敲除小鼠BSP基因探讨下调骨源性BSP表达对乳腺癌骨转移的抑制作用及抗BSP-整合素的治疗效应。结果发现，BSP主要通过激活细胞内MAPK通路中的ERK和p38促进RAW264.7细胞的增殖，而通过激活AKT、PI3K、calcineurin通路促进RAW264.7细胞的分化。BSP可通过与整合素相互作用，上调Syk磷酸化从而促进PI3K的磷酸化，以此触发下游信号通路从而调节RAW264.7细胞的增殖、分化。BSP对RAW264.7细胞的抗凋亡作用主要通过Caspase依赖途径、通过抑制Caspase-8和Caspase-3介导的外源性细胞凋亡途径来实现，AKT、Calcineurin等分子参与了这个过程；并且由Caspase-8引起的细胞凋亡可因BSP与αvβ3的相互结合而抑制。进一步通过组织特异性敲除小鼠BSP基因进行乳腺癌骨转移体内实验发现骨源性BSP的缺失对乳腺癌细胞骨转移及溶骨性损伤有显著抑制作用。最后，敲除整合素αv或β3亚基显著抑制了小鼠乳腺癌4T1细胞的增殖、降低了细胞的迁移能力及对BSP的迁移能力，以及显著降低了4T1细胞的粘附能力。本项目的研究结果揭示了BSP调控破骨细胞分化凋亡的新的重要靶点及通路，敲除骨源性BSP表达及敲除整合素表达来抗BSP-整合素作用可成为乳腺癌骨转移的有效治疗靶点，为今后为乳腺癌骨转移的靶向药物治疗或免疫治疗提供了重要的理论依据。