ADAM10对乳腺癌中PrPc核内转运、多药耐药及侵袭转移的调控研究

Multidrug resistance (MDR)and invasion/metastasis are two important factors leading to death in breast cancer patients. The tumor invasive/metastatic ability is strengthened accompanied by MDR. However,the underlying mechanisms have not been fully elucidated. Our previous study showed that the transmembrane glycosidoprotein PrPc related to MDR and invasion/metastasis is detected both in cytomembrane and in nucleus in breast cancer. It is demonstrated that the N-terminal fragment of PrPc plays important roles in nucleus, and the endoproteolytic cleavage of PrPc is regulated by ADAM10. Our pre-experiments found that ADAM10 is overexpressed in MDR breast cancer cells. Here, we establish in drug-sensitive and drug-resistant breast cancer cell lines which domain of PrPc plays roles in nuclues, and the regulation of endoproteolytic cleavage and nuclear trafficking of PrPc by ADAM10. We also demonstrate in vitro and in vivo ADAM10 mediates MDR and invasion/metastasis in breast cancer. Our findings will not only further discover the mechanism underlying the functional linkage between drug resistance and tumor metastasis, but also provide new strategies to guide the clinical chemotherapy in breast cancer patients.

肿瘤多药耐药和侵袭转移是引起乳腺癌病人死亡的两大原因，且肿瘤细胞对化疗药物产生耐药的同时，其侵袭转移能力也增强，但相关分子机制尚未完全阐明。申请者前期研究发现与耐药及侵袭转移相关的跨膜糖蛋白PrPc，在乳腺癌细胞膜表达的同时,在细胞核中也有表达。文献报道PrPc细胞核内发挥生物学功能的结构域为其N末端水解蛋白，而ADAM10在PrPc蛋白水解过程中起调控作用，我们的预实验发现ADAM10在耐药乳腺癌细胞中高表达。本课题旨在乳腺癌敏感细胞株及耐药细胞株中，通过激光共聚焦显微镜、透射电镜、Western Blot、基因转染等方法检测PrPc在乳腺癌细胞核内发挥生物学功能的结构域，ADAM10对其水解、细胞核内转运的调控；体外及体内实验探索ADAM10对乳腺癌耐药、侵袭转移能力的影响及其机制。本研究将为深入揭示肿瘤耐药与侵袭转移相关机制提供重要的理论和实验依据，为乳腺癌的临床治疗提供新策略。

肿瘤多药耐药和侵袭转移是引起乳腺癌病人死亡的两大原因，且肿瘤细胞对化疗药物产生耐药的同时，其侵袭转移能力也增强，但相关分子机制尚未完全阐明。我们的研究发现，ADAM10在三阴乳腺癌细胞株中高表达。随后，我们在MDA-MB-231细胞中，用siRNA干扰下调ADAM10的表达后，肿瘤细胞的增殖活性减弱，且Notch通路相关蛋白的表达也发生了下调。这说明ADAM10在三阴乳腺癌中对肿瘤细胞的增殖及侵袭转移具有促进作用，未来可将ADAM10作为三阴乳腺癌的治疗靶点。我们之前的研究发现与耐药及侵袭转移相关的跨膜糖蛋白PrPc，在乳腺癌细胞膜表达的同时,在细胞核中也有表达。文献报道PrPc细胞核内发挥生物学功能的结构域为其N末端水解蛋白，而ADAM10在PrPc蛋白水解过程中起调控作用。于是我们通过免疫共沉淀的方法，发现在MDA-MB-231细胞中存在ADAM10与PrPc的相互结合，且用siRNA干扰下调ADAM10的表达后，PrPc的表达也下调。这也证实了ADAM10与PrPc存在相互作用，且能够调控PrPc的表达。我们还选取了96位接受了新辅助化疗的乳腺癌患者的组织标本（包括新辅助前的穿刺标本和新辅助化疗后的大体标本）中，用免疫组化的方法研究ADAM10化疗前后的表达变化。结果发现对于化疗效果差的患者，其化疗前癌细胞ADAM10表达量明显高于化疗后癌细胞（P=0.030），而对于化疗效果好的患者，其化疗前后癌细胞ADADM10表达量并无统计学差异（P=0.060）。这说明ADAM10与乳腺癌的化疗耐药相关。