新型雌激素调节剂抑制乳腺癌转移的机制研究

Breast cancer is a serious threat to the health of women, which has the highest morbidity and mortality in tumors of women. 90% breast cancer patients were died of distal metastasis. Both estrogen receptor α (ERα) and G protein coupled estrogen receptors (GPER) are therapeutic target for breast cancer. The endocrine therapy drugs which are most widely used play therapeutic effect by interfering the estrogen effect on ERα, however, now there are still no effective therapy drugs for triple-negative breast cancers. Latest study showed that GPER was not only widely expressed in various breast cancer cells including triple-negative breast cancers such as MDA-MB-231, but also related to metastasis, deterioration, and drug resistance of tamoxifen, which suggest GPER be a potential therapeutic target for triple-negative breast cancer. Our previous research proved that Ritonavir (RTV) was a modulator for E2, could directly bind to ERα, selectively inhibited the nuclear localization of ERα and GPER, and inhibited the migration of breast cancer, however it remains unclear that how RTV interact with GPER and what kind of residues sites play a key role. On the basis of the previous studies, We plan to take a serious of molecular, cellular , and animal studies to clarify the mechanisms about the modulate effect of RTV on breast cancer metastasis, provide a new selection for patients with breast cancer, especially for triple-negative breast cancer patients.

乳腺癌是全球女性发病率和死亡率最高的肿瘤之一，90%的乳腺癌患者死于远端转移。调控乳腺癌转移的靶标蛋白包括雌激素受体(ER）、G蛋白偶联雌激素受体(GPER)。ER阳性乳腺癌在临床上应用他莫昔芬等内分泌药物，但三阴性乳腺癌至今没有针对性治疗方案。GPER被发现在三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231和大部分乳腺癌患者中高表达，且与乳腺癌转移、恶化、他莫昔芬耐药有关，因此有望成为治疗三阴性乳腺癌的靶标蛋白。申请人前期工作发现利托那韦（RTV）是一种ER调节剂，能特异结合ERa，并阻遏由E2诱导的ERa和GPER核转位，抑制乳腺癌细胞的迁移。模拟对接显示RTV亦可结合GPER，但RTV与GPER结合的方式及关键作用位点尚不明确。本项目将在这些前期研究的基础上，进一步通过分子、细胞、动物实验等层面，深入研究RTV对乳腺癌细胞转移调节的作用机制，为乳腺癌特别是三阴性乳腺癌的治疗提供新的备选药物。

乳腺癌是世界范围内女性发病率与死亡率最高的恶性肿瘤之一。使用最广泛的乳腺癌治疗药物他莫昔芬，通过拮抗雌激素受体ERα介导的雌激素效应来发挥治疗作用。但三阴性乳腺癌TNBC阴性表达ERα，尚无有效治疗药物。最新研究表明，G蛋白偶联雌激素受体GPER不仅广泛表达于包括TNBC在内的各种乳腺癌细胞，而且与乳腺癌的转移和恶化有关，这表明GPER是TNBC潜在的治疗靶点。我们的前期研究已证明，利托那韦RTV是ERα的调节剂，可以直接与ERα结合，选择性地抑制ERα和GPER在巨噬细胞中的核定位。鉴于GPER对TNBC的关键作用，为了求证RTV对乳腺癌的调节作用和机制，我们进行了一系列实验研究，证实RTV可干预MDA-MB-231细胞存活率、迁移和自噬。有趣的是，这种干预作用对雌激素水平表现出很强的依赖性。MTT测定显示，RTV可协同0.1nM E2显著抑制MDA-MB-231细胞活力。细胞划痕试验表明，RTV既能抑制MDA-MB-231的迁移，又能阻遏E2对MDA-MB-231迁移的促进作用。免疫荧光实验表明，RTV可抑制E2诱导GPER向胞质的转位。随着RTV的干预，F-肌动蛋白形成的应力纤维在细胞内的分布和形态也发生了较大变化。 Western blot结果显示，RTV可协同E2显著抑制GPER的表达，但单独使用时均促进GPER的表达。所有这些证据都首次表明RTV可协同0.1nM E2，显著抑制GPER的表达水平，有效抑制细胞迁移，促进细胞自噬，实现对MDA-MB-231细胞的有效抑制。此外，为了将RTV更好地运用于乳腺癌治疗，申请人深入研究了雌激素效应与细胞自噬之间的交互关系，开创新地揭示GPER等雌激素受体的调节剂干预乳腺癌细胞自噬的分子机制，并合理解释了细胞自噬与乳腺癌等雌激素相关癌症致病及治疗机制之间的多重关联。该工作具有有望为TNBC的临床治疗提供新的替代药物和思路。