嘧啶能受体P2Y6调控乳腺癌细胞转移的功能和机制研究

As a crucial member in pyrimidinergic receptors, P2Y6 was found play an important role in immune and cardiovascular diseases. But the function and mechanism of P2Y6 in regulation of breast cancer metastasis has not been well elucidated. Our preliminary data shown: The expression of P2Y6 was increased obviously in breast cancer cells and tissues which is also associated with cancer malignancy. The migration and invasion of breast cancer cells was influenced obviously by UDP activation or gene interference of P2Y6, suggested the essential role of P2Y6 in breast cancer metastasis. Thus, we will further appraise the expression of P2Y6 and UDP distribution both in vitro and in vivo. And we will also explore the influence to cell proliferation, MMPs' activity, cytoskeleton remodeling and tumor microenvironment by Q-PCR, immunofluorescence and ELISA in P2Y6 knockdown and UDP activated cells. Furthermore, the mechanisms of P2Y6 regulated breast cancer metastasis will be investigated by western blotting, Luciferase, ChIP and EMSA assay in both signal transduction and transcriptional level. Our research will further exploring the intercellular signal transduction in breast cancer metastasis and lay a foundation for discovering novel anti-metastasis drugs based on pyrimidinergic receptors.

P2Y6受体作为嘧啶能受体家族重要成员，在免疫、心血管疾病中发挥了重要作用，到目前为止关于其在肿瘤转移过程中的调控作用尚未见报道。本项目前期工作表明：P2Y6在乳腺癌组织和细胞中表达显著提高，且与肿瘤恶性程度密切相关；P2Y6信号的激活及表达的抑制能够明显改变乳腺癌细胞在体外和小鼠转移模型中的迁移和浸润能力，提示我们P2Y6在乳腺癌转移中的重要作用。因此，我们将开展乳腺癌组织和细胞中P2Y6的表达及相应配体UDP分布的系统分析，在P2Y6稳定干扰及UDP激活的细胞中，利用Q-PCR、免疫荧光、ELISA等技术研究P2Y6对增殖、MMPs、细胞骨架和肿瘤微环境等乳腺癌转移关键因子及信号通路的影响，进而利用免疫印迹、Luciferase、ChIP以及EMSA等技术从信号转导和基因转录水平研究调控的机制，探索转移过程中的细胞间信号调控机制,为基于嘧啶能受体的抗肿瘤转移药物的开发奠定理论基础。

乳腺癌严重危害女性的身体健康，尤其是近年来随着生活水平的不断提高乳腺癌在我国的发病率也呈现出逐年上升的趋势。而由于乳腺癌发生、发展的复杂性，对于其复发和转移的分子机制尤其是在放疗、化疗后肿瘤的复发和逃逸机制的研究具有重要的意义。P2Y6受体作为嘧啶能受体家族重要成员，在免疫、心血管疾病中发挥了重要作用，本项目通过研究发现P2Y6受体在包括乳腺癌细胞在内的多种肿瘤组织和细胞中高表达，并且其表达的上升与乳腺癌的不良预后呈正相关。进一步的研究发现P2Y6特异性的内源性配体UDP可以直接提高乳腺癌细胞在体外的迁移和浸润能力，并且这种作用可以被P2Y6特异性抑制剂MRS2578或者P2Y6特异性的shRNA所阻断。同样的结果在乳腺癌转移的小鼠模型中也得到了验证，表明UDP通过其受体P2Y6能够促进乳腺癌细胞的转移。有趣的是我们发现，化疗药物阿霉素处理乳腺癌细胞后，乳腺癌细胞会大量分泌UDP，并且这种含有UDP的细胞培养上清可以直接促进乳腺癌细胞的迁移，表明肿瘤化疗所引起的UDP释放可能是促进乳腺癌细胞转移、逃逸的重要原因之一。分子机制的研究表明UDP及P2Y6可能是通过MAPKs以及NF-KB信号通路来诱导MMP-9的表达进而提高乳腺癌细胞的转移。该研究将乳腺癌细胞的复发转移与胞外危险信号有机地联系起来，对于乳腺癌复发转移的分子机制研究以及基于胞外核苷酸的抗肿瘤药物研发奠定了重要的理论基础。在本课题的资助下课题负责人以第一或通讯作者身份在包括Oncotarget、Journal of Immunology以及Journal of biological chemistry等国际知名的学术期刊发表基金委标注的SCI论文8篇，项目组成员还多次受邀到冷泉港亚洲论坛、中国免疫学会年会，美国免疫学会年会等学术会议进行汇报交流，提高了研究团队在相关领域的学术影响力，培养了多名青年学术骨干，培养的2名博士研究生及4名硕士研究生也顺利完成学业并取得了丰硕的成果。