HER2信号通路对乳腺癌干细胞介导的转移的调控机制研究

At present, a lot of patients with breast cancer can detect circulating tumor cells in peripheral blood, and it is considered to be the process of cancer cell metastasis. These cells with unique biological characteristics are different from the primary tumor cells, such as properties of stem cells. Recent research about breast cancer circulating tumor cells was showed that HER2 gene amplification or overexpression was ofen observed in many of breast cancer patients even the patients with HER2-negative primary breast cancer. HER2 also be considered to regulating the biological features of breast cancer stem cells. However, whether the HER2 signaling facilitate or regulate the breast cancer stem cells-mediated metastasis was unclear until now. In this study, we focus on correlation between HER2 signaling and breast cancer stem cell-mediated metastasis, isolation of circulating tumor cells to perform various correlation studies. Moreover, we were also using gene silencing or transfection technique to confirm the regulating mechanisms of HER2 signaling pathway on circulating breast cancer stem cells. Taken together, our study was attempt to clarification of HER2 signaling pathway on regulation of breast cancer stem cell-mediated metastasis, and expect the research would provide clues to future studies on this field of research.

目前,很多乳腺癌患者外周血中可检测到循环肿瘤细胞。其中一些细胞具有与 原发灶肿瘤细胞不同的生物学特性,如干细胞样特性。对乳腺癌循环肿瘤细胞的研究显示很 多乳腺癌患者(包括 HER2 阴性乳腺癌患者)的循环肿瘤细胞中可检测到 HER2 基因的扩增或 蛋白的过表达,而 HER2 也被证实参与乳腺癌干细胞生物学行为的调控机制。然而,目前尚 无研究证实 HER2 是否参与调控乳腺癌干细胞介导的远处转移。故本项目以 HER2 信号通路与 乳腺干细胞介导的转移机制的相关性为主要研究对象,利用循环肿瘤细胞富集技术提取循环 肿瘤细胞进行相关研究,分析 HER2 信号通路与循环肿瘤细胞中的乳腺癌干细胞的相关性, 并通过 HER2 基因转染技术及相应沉默基因技术进一步明确 HER2 信号通路对循环肿瘤细胞中 乳腺癌干细胞的调控机制。本研究旨在进一步探讨 HER2 信号通路对乳腺癌干细胞介导的远 处转移的调控机

乳腺癌干细胞是乳腺癌研究领域的新热点，但到目前为止，对乳腺癌干细胞研究尚处于初步阶段，对其表面标志物，生物学特性及信号通路调节机制尚不明确。最近研究显示HER2及其相关信号通路可能参与乳腺癌干细胞生物学行为的调控机制。本研究利用HER2阳性乳腺癌组织进行乳腺癌干细胞相关实验、HER2及下游信号蛋白的检测，从正反两面研究HER2信号通路与乳腺癌干细胞的相关性并进一步明确其调控机制。本研究旨在探讨HER2信号通路对乳腺癌干细胞生物学行为的调控机制，为以后对乳腺癌发病机制的研究提供研究线索及理论基础。另外，本研究以HER2蛋白为治疗靶点，利用溶瘤腺病毒合成曲妥珠单抗-溶瘤腺病毒整合体（HER-PEG-adenovirus）尝试针对杀伤HER2高表达的乳腺癌干细胞。研究结果显示HER2高表达的乳腺癌细胞更高的紫杉醇耐药性，乳腺癌微球体形成率及SP细胞群比例等干细胞相关特性。我们构建的HER-PEG-adenovirus比较了HER2高表达细胞与HER2低表达细胞的感染效率及杀伤效率，提示HER-PEG-adenovirus可优先感染和杀伤HER2高表达乳腺癌细胞。进一步研究显示HER-PEG-adenovirus可优先杀伤紫杉醇耐药的，具有更高乳腺癌微球体形成能力的细胞，而且经过HER-PEG-adenovirus治疗后乳腺癌细胞群中SP细胞比例明显降低。在动物体内实验结果显示，HER-PEG-adenovirus经静脉注射全身治疗时，仍可靶向性感染乳腺癌皮下移植瘤。这些研究结果显示HER2蛋白的表达与乳腺癌干细胞具有密切的相关性，HER2高表达的乳腺癌细胞更具有类似干细胞的生物学特性。HER-PEG-adenovirus显示良好的HER2蛋白靶向性，可优先杀伤HER2高表达的乳腺癌细胞，而这些HER2针对性治疗，又可有效降低乳腺癌干细胞的比例。另外，通过研究miR-200c对乳腺癌微环境的调控机制，发现该基因可上调PAI-2的表达，并促进M2表型巨噬细胞的极化，最终促进三阴性乳腺癌的恶性进展。