花青素抗HER-2阳性乳腺癌转移的效应及分子机制研究

The potent metastasis capability of breast cancer overexpressing HER-2 is considered the main reason to cause patient　death. Our previous investigations have demonstrated that anthocyanidins-rich extract from black rice (BRACs) have potent anti-angiogenic effects in breast cancer overexpressing HER-2. The tumor angiogenesis is the prerequisite condition for metastasis. It is urgently need to further explore whether BRACs inhibit the metastasis of breast cancer overexpressing HER-2 and beyond the molecular mechanism. In the present research, first of all, we explore BRACs in vivo inhibit the tumor metastasis of breast cancer overexpressing HER-2 through xenotransplant tumor animal model. Thereafter, we further in vitro confirm BRACs inhibit the metastasis of breast cancer cells overexpressing HER-2 by MDA-MB-435HAL breat cancer cell model. At last, we elucidate the molecular mechanism of BRACs through inhibiting HER-2 receptor mediated FAK/Src/p130Cas、PI3K/AKT、Ras-ERK MAPK、NF-κB/p65 signal transduction pathways with immunoprecipitation, immunofluorescence confocal microscopy, and qRT-PCR molecular biologic techniques. The results of the present research not only expand the anti-tumor metastasis biological function for BRACs, but also provide a new hypothesis and some effective targets for preventing tumor metastasis of breast cancer overexpressing HER-2.

HER-2阳性乳腺癌具有较强的转移能力是患者死亡的主要原因。前期研究证实，源于黑米的花青素提取物(BRACs)能抗HER-2阳性乳腺癌血管生成，而血管生成是肿瘤转移的前提条件。BRACs是否能抑制HER-2阳性乳腺癌的转移及其分子机制亟待探讨。本项目首先以HER-2阳性乳腺癌异种移植瘤为动物模型，在体探讨BRACs对HER-2阳性乳腺癌转移的抑制作用；然后以MDA-MB-435HAL为细胞模型，体外证实BRACs对HER-2阳性乳腺癌细胞的抑转移作用；最后利用免疫沉淀，荧光共聚焦，qRT-PCR等技术阐明BRACs通过阻断HER-2受体介导的FAK/Src/p130Cas、PI3K/AKT、Ras/ERK/MAPK、NF-κB/p65信号转导通路发挥抑制转移作用的分子机制。研究结果不但拓展了BRACs抗肿瘤转移的新生物学功能，而且为HER-2阳性乳腺癌的辅助治疗提供新的思路和作用靶点。

肿瘤转移是引起乳腺癌患者死亡的最主要原因，其中HER-2阳性乳腺癌更容易发生转移。近年来，花青素的抗癌作用引起研究者的广泛关注。.本项目研究了黑米花青素（BRACs）抑制HER-2受体阳性乳腺癌转移的效应及其分子机制。项目通过动物实验及体外研究，在动物、细胞、分子水平上证实了BRACs能够抑制HER-2乳腺癌转移，证实其作用与调节HER-2受体下游4条信号通路有关。.本项目研究过程中，首先以HER-2受体阳性乳腺细胞株MDA-MB-453建立了Balb/c裸小鼠异种移植瘤模型，通过两个动物实验，在体内证实了 BRACs 能有效抑制HER-2 阳性乳腺癌异种移植瘤的转移及转移瘤的生长，降低瘤体中促转移因子VEGF、MMP-2/9、uPA的水平，抑制其细胞的增殖活性，同时诱导细胞凋亡。.之后，以MDA-MB-435 细胞（ER-/HER-2＋）、MCF-7 细胞（ER+/HER-2-）和MCF-10A（正常乳腺上皮细胞）为将研究对象，通过增殖实验、侵袭实验、细胞迁移实验、划痕愈合实验，证实了BRACs能有效抑制HER-2 阳性乳腺癌细胞的转移，降低MDA-MB-435细胞株的增殖活力、降低细胞的侵袭能力、运动能力、迁移能力以及基质粘附能力。但对正常永生化的乳腺上皮细胞MCF-10A 无明显影响。.最后，项目组运用west blot、RT-PCT、激酶磷酸化分析、免疫共沉淀、分子对接等实验技术，证实了BRACs能够阻断HER-2 受体介导的FAK/Src/p130Cas、PI3K/AKT 、Ras/ERK/MAPK、NF-κB/p65信号通路，降低促转移因子VEGF、MMP-2/-9和uPA的水平，抑制肿瘤细胞侵袭及迁移能力，进而发挥抗HER-2阳性乳腺癌作用。.本项目着眼于BRACs的抗HER-2阳性乳腺癌转移作用，以HER-2下游的FAK/Src/p130Cas、PI3K/AKT 、Ras/ERK/MAPK、NF-κB/p65信号通路为靶点，探索了花青素抑制HER-2乳腺癌转移分子机制。研究结果将拓展BRACsHER-2乳腺癌抗肿瘤的新生物学功能，而且为安全有效地辅助治疗HER-2 受体阳性乳腺癌转移提供了新的思路和作用靶点，将扩展植物化学物在疾病防治和健康促进方面的理论研究及应用，有利于从膳食营养角度探讨肿瘤“化学预防”的新途径。