PTP1B介导的内质网应激在人乳腺癌细胞高表达CCL5中的作用研究

CC chemokine ligand 5 (CCL5) promotes breast cancer invasion and metastasis,which is expected to become a new therapeutic target.However, the mechanism of over-expression of CCL5 in human breast cancer remains to be in-depth study.It is found that the increase of non-phosphorylated STAT3 plays an important role in the high expression of CCL5 in tumor cells.With the results of the preliminary experiments：Endoplasmic reticulum stress in breast cancer cells activates PTP1B and leads to the increased non-phosphorylated STAT3, which increases the expression of CCL5 in breast cancer cells. Applicants put forward the following hypothesis: By activating PTP1B/STAT3 signaling pathway, the endoplasmic reticulum stress leads to the expression of the non-phosphorylated STAT3 abnormally increase, combined with the non-phosphorylated NFκB with the competition with IκB, forming new transcription factors, resulting in enhancing the expression of CCL5.Silencing or over-expression of PTP1B gene in human breast cancer cells will be made by virus mediated gene transfection method.And then human breast cancer xenograft tumor models will be obtained by injecting with successfully transfected breast cancer cells.RT-PCR and Western blot will be performed in cells,human breast cancer tissues and human breast cancer xenograft tumor model, to test some significant factors in the pathway both at gene and protein expression levels. From such aspects, this study will explore the specific mechanism of the adjustment of endoplasmic reticulum stress and PTP1B to CCL5 expression.The results will deepen our theoretical knowledge of the breast cancer occurrence, development, and CCL5 is expected to become a new therapeutic target.

CCL5在肿瘤细胞的运动、侵袭和转移中具有重要作用。但肿瘤组织或细胞高表达CCL5的机制尚不清楚。最近发现，CCL5表达的增加与肿瘤细胞中非磷酸化STAT3增加有关。前期研究结果表明：人乳腺癌细胞中存在的内质网应激反应可激活PTP1B，使得非磷酸化STAT3表达增加，从而增加癌细胞CCL5表达。申请者提出如下假说：乳腺癌组织中存在的内质网应激反应通过激活PTP1B/STAT3信号通路，导致非磷酸化STAT3表达增加；而非磷酸化STAT3通过形成新的转录因子，导致CCL5表达增加。本研究拟通过病毒介导的基因转染方法，使得人乳腺癌细胞PTP1B基因沉默或过表达，采用RT-PCR和Western检测转染细胞、人乳腺癌组织及裸鼠移植瘤中相关因子的基因及蛋白表达水平，以探讨PTP1B对CCL5表达的影响及其可能机制。其结果将加深对乳腺癌发生、发展的理论认识，并可为乳腺癌的治疗提供可能的新作用靶点。

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，具有高发病率和高死亡率，严重地威胁着女性的健康。因此，加深对乳腺癌发生发展机制的研究、提供新的治疗目标对于乳腺癌的防治显得尤为重要。 CCL5被认为与乳腺癌复发转移密切相关。本研究从临床的实际问题出发，在既往研究的基础上，探讨乳腺癌中CCL5表达增强的机制，深化对乳腺癌生物学行为的新认识，推动乳腺癌个体化治疗。本课题执行三年来，首先，初步构建了乳腺癌病例信息资料库，并不断完善和随访，分析了乳腺癌与2型糖尿病的相关性，为合并糖尿病的乳腺癌病人的治疗和随访提供参考，同时基于该资料库的深入优化来筛选乳腺癌的预后重要预测因子；其次，进一步评估了CCL5与微环境关键因子的相互作用，将CCL5与激素受体状态进行联合分析，结果表明，ER-/PR-/CCL5+亚型预后差，具有更强的独立预测价值，同时，发现乳腺癌组织中CCL5 表达可上调MMP-9促进EMT 的发生进而导致乳腺癌的侵袭转移，提示CCL5为乳腺癌的预后提供了一个新的预测指标。第三，对乳腺癌细胞中CCL5的高表达的机制进行了探索研究，在高糖环境下诱导乳腺癌细胞的内质网应激，并通过病毒介导的基因转染方法，使得人乳腺癌细胞PTP1B基因沉默或过表达，检测转染细胞、人乳腺癌组织中相关因子的基因及蛋白表达水平，揭示了CCL5的高表达的分子机制及其对肿瘤细胞的生物学行为的影响，深化了对乳腺癌生物学行为的理解。同时，采用降糖药物二甲双胍处理乳腺癌细胞，发现二甲双胍能够通过抑制内质网应激信号通路所诱导的细胞增殖、迁徙以及侵袭，并促进其凋亡。本研究采用多种方法，从细胞、人体组织标本等不同层面上探讨内质网应激调节CCL5表达的具体机制，其结果将加深对乳腺癌发生、发展的理论认识，并可为乳腺癌的治疗提供可能的新作用靶点。本课题基本完成既定研究内容，已发表相关论文16篇，培养博士生4名，硕士生1名。本课题在后续仍需深入研究，首先进一步完善病例信息库，优化乳腺癌发生发展的关键预警指标；此外，基于肿瘤细胞可通过内质网应激来高表达CCL5从而促进细胞增殖、侵袭和转移，在后续研究中，将进一步筛选优化关键分子，并结合临床具体问题，通过深入研究内质网应激促进乳腺癌发生发展的具体机制，以揭示乳腺癌的生物学行为特点，为制定个体化治疗提供理论和实践依据。