ER非基因组活性在ER阳性的乳腺癌细胞Herceptin治疗抵抗中作用机制的研究

Herceptin是临床用于HER2过表达乳腺癌治疗的人源化单克隆抗体，但大多数病人会产生抵抗，其确切机制目前尚不完全清楚。由于ER可通过非基因组活性激活HER2途径，从而势必减弱Herceptin的疗效；我们的预实验也显示雌激素干扰了Herceptin对ER+乳腺癌细胞增殖的抑制效应和MAPK的磷酸化。故推测ER非基因组活性可能在Herceptin治疗抵抗中发挥了重要作用。本项目拟采用Western blot、免疫荧光及激光共聚焦分析、CoIP等技术研究ER非基因组活性对ER+乳腺癌细胞Herceptin疗效、抵抗形成的影响及其机制（参与HER2途径活化的信号分子与胞浆ER的相互作用与激活以及HER2途径下游关键分子磷酸化的改变）。项目的实施可为临床Herceptin治疗抵抗提供一个新的重要机制，并可为乳腺癌病人临床Herceptin与内分泌治疗联合应用治疗策略的实施提供新的理论依据。

雌激素受体（estrogen receptor，ER）和表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR/HER2)途径是乳腺癌细胞增殖、存活、发育和分化等生理活动所依赖的主要信号途径。雌激素结合的ER的除了通过经典的基因组活性（ER genomic activity）调节转录外，位于胞膜或胞浆的ER还可介导快速的非基因组活性（ER non-genomic activity）, 并与HER2途径之间进行广泛的“串话（Cross-talk）。ER非基因组活性可能影响了ER+乳腺癌细胞中针对HER2途径的人源化单克隆抗体药物Herceptin的治疗效果，并参与了ER+乳腺癌细胞Herceptin治疗抵抗的产生。本项目选择ER+和HER2+的BT474和MCF-7/HER2乳腺癌细胞作为研究对象，观察了E2及ER的非基因组活性对ER+的乳腺癌细胞Herceptin治疗敏感性的影响及其机制。我们采用Western blot和瞬时转染结合荧光素酶报告基因分析鉴定了ER+和HER2+的BT474细胞的分子标志表达及其对E2的反应性并发现：在没有E2存在的情况下，Herceptin可有效抑制Heregulin 诱导的BT474、 MCF-7/HER2细胞的增殖和MAPK和Akt的磷酸化；在E2存在的情况下，Herceptin对Heregulin 诱导的细胞增殖的抑制效应消失，同时，Herceptin不能降低BT474细胞中Heregulin 诱导的MAPK、Akt的磷酸化；免疫荧光技术结合激光共聚焦分析和CoIP分析发现，E2存在的情况下，ER与IGF-1R可共定位于细胞浆并发生相互作用。ER拮抗剂ICI能部分恢复Herceptin对Heregulin 诱导的细胞增殖和MAPK和AKt磷酸化的有效抑制作用，并消除ER与IGF-1R的相互作用。本研究结果显示：E2可通过ER非基因组活性影响ER+的乳腺癌细胞Herceptin的治疗效果，并可能参与了Herceptin抵抗的发生。该研究为临床Herceptin治疗抵抗提供了一个新的重要机制，并为乳腺癌病人临床Herceptin与内分泌治疗联合应用治疗策略的实施提供了新的理论依据。