片足近膜区钙时空信号调控HER2介导的乳腺癌细胞迁移的分子机制

钙信号在肿瘤细胞迁移中至关重要，然而在HER2介导的乳腺癌细胞迁移中的作用尚不清楚。我们用乳腺癌微环境中的Heregulin激活HER2，建立乳腺癌细胞迁移关键初始步骤-片足形成模型。通常认为钙信号定位于细胞尾部而促进迁移，然而前期实验发现螯合细胞外钙或阻断外钙内流均抑制HER2介导的片足形成。提示HER2激活在细胞片足区（头部）引发重要的钙信号。进一步生化实验显示阻断钙信号抑制HER2介导的Rac1活化。结合近期的钙微域理论，推测HER2可能在片足触发近膜区钙信号，因此促进片足PI3K/Rac1/F-Actin信号通路的活化及片足形成，从而导致细胞迁移。本项目拟进一步使用TIRF显微镜、RNAi、流式细胞术等方法，旨在揭示HER2介导的片足近膜区钙时空信号，确定介导钙信号的通道蛋白，阐明此信号对HER2介导的乳腺癌细胞片足形成、迁移及侵袭的影响，为侵袭性乳腺癌的治疗提供新的思路与靶点。

钙信号在肿瘤细胞恶性进展中至关重要。然而，钙信号在乳腺癌或其他癌症中的选择性作用（特异性）仍不清楚。阐明这一作用，将为钙信号作为抗癌治疗的靶点提供坚实的理论基础。本项目以乳腺癌和肺癌为研究对象，探讨钙信号在细胞移动等肿瘤细胞恶性进展中的作用，总结如下：.一、钙信号与乳腺癌细胞移动（钙信号的选择性）.表皮生长因子受体2（HER2/ ErbB2）在乳腺癌发病及预后中具有重要作用。我们首次给出证据，钙信号在乳腺癌细胞选择性的作用于NRG诱导的FAK和Erk信号通路，而非其他生长因子如FBS、EGF或IGF。结合RNAi实验结果提示，STIMI1介导的钙信号可能作为抗乳腺癌治疗的新靶点。.1. MCF-7细胞表达TRPC1，STIM1，ORAI1和TRPM7通道，除TRPM7外，均为钙库操控的离子通道，STIM1是其核心分子；.2. FAK、Akt和Erk是片足形成关键分子。FBS、EGF、NRG和IGF诱导了时间依赖的Akt和Erk磷酸化；仅NRG诱导明显的FAK激活。.3. 钙信号选择性促进NRG诱导的FAK、Akt和Erk活化，而非其他生长因子。.4. NRG诱导的FAK、Akt和Erk信号之间不存在交叉作用。.5. 钙信号中的STIM1分子参与NRG诱导的FAK和Erk活化。.6. NRG诱导总的胞质钙升高。.二、钙信号与肺癌恶性进展（钙信号的选择性+临床意义）.钙信号选择性发生于肺癌中具有不同表型的细胞：上皮和间质表型。我们首次证明，TRPC3离子通道通过钙信号选择性的促进间质化肿瘤的生长，而非上皮型肿瘤。这一结论提示，已发生间质化转变的肺癌细胞，TRPC3离子通道介导的钙信号可能是重要的治疗和预后靶点。.1. TRPC3通道与肺癌预后有关。TRPC3通道基因表达与上皮间质转变分子标志物相关。更重要的是，TRPC3蛋白水平仅仅在间质化的肺癌组织中与患者分期有关，而与上皮型患者的分期无显著性相关。.2. 间质化的肺癌细胞较低程度敏感于一线抗癌药erlotinib和lapatinib，而更敏感于TRPC3通道的抑制剂Pyr3。TRPC3通道促进间质化肺癌细胞增殖。.3. 功能性的TRPC3通道通过钙-PI3K/Akt-Cyclin D1信号通路促进间质化肺癌细胞增殖，这样的过程并不发生于上皮型肺癌细胞。.4. TRPC3通道的激活促进裸鼠体内肺癌细胞的生长。