探索曲妥珠单抗对cyclin D3的调控及其在乳腺癌细胞中的耐药机制

探索曲妥珠单抗对cyclin D3的调控及其在乳腺癌细胞中的耐药
机制
背景:乳腺癌是目前女性发病率最高的恶性肿瘤,其中20%-30%患者伴有
HER2基因的异常扩增。

曲妥珠单抗的问世显著改善了 HER2过表达的患者的生存期。

然而其使用过程中耐药的发生也是目前治疗中面临的重大难题。

研究其耐药机制及克服耐药的方式具有重要的科学价值。

目的:通过构建曲妥珠单抗耐药细胞模型,探索曲妥珠单抗的作用机制及可
能的耐药机制。

检测曲妥珠单抗处理后引起细胞周期改变的蛋白分子,阐明曲妥珠单抗对其调控的方式,明确该分子在曲妥珠单抗靶向治疗中的作用及与耐药产生的关系。

寻找敏感和耐药细胞中信号通路的差异,探索治疗曲妥珠单抗耐药的新策略。

方法:首先我们构建曲妥珠单抗耐药的HER2阳性乳腺癌细胞模型,通过MTS、凋
亡实验、细胞周期实验验证其对曲妥珠单抗敏感性的改变。

通过western blot方法寻找曲妥珠单抗处理后周期蛋白的变化,通过
RT-qPCR及蛋白降解相关抑制剂寻找周蛋白变化的原因。

利用TCGA数据库分析cyclinD3mRNA水平与预后的关系。

最后我们通过敏感和耐药细胞中信号通路的差异进行分析,利用MTS及克隆形成实验寻找曲妥珠单抗耐受后治疗的新策略。

结果:通过细胞周期检测发现曲妥珠单抗可以在敏感细胞中通过下调cyclin D3蛋白表达而诱导G1期阻滞,而曲妥珠单抗不能下调耐药细胞中的cyclinD3蛋白表达。

敏感和耐药细胞中cyclinD3 mRNA表达在未发生显著改变,且曲妥珠单抗处
理后敏感细胞cyclinD3 mRNA不会发生改变,通过TCGA数据库发现cyclin D3 mRNA水平与HER2阳性乳腺癌患者预后相关性不明显。

曲妥珠单抗通过泛素-蛋白酶体途径中的SCF复合体促进cyclin D3蛋白发生泛素化降解。

cyclin D3蛋白可以和CUL1蛋白结合,CUL1的缺失可以拮抗曲妥珠单抗对cyclin D3蛋白引起的降解。

MEK抑制剂、PKCδ抑制剂、GLS抑制剂、CDK4/CDK6抑制剂在曲妥珠单抗耐受细胞中更为敏感。

曲妥珠单抗耐药细胞中可能存在ERK信号通路的异常。

MEK抑制剂和
CDK4/CDK6抑制剂也能很好的抑制曲妥珠单抗耐药细胞的增殖。

MEK抑制剂可能通过mTOR信号通路调控cyclinD3的降解。

结论:曲妥珠单抗通过泛素-蛋白酶体系统下调cyclin D3蛋白的表达而诱导G1期阻滞,而在耐药细胞中不会下调cyclin D3蛋白的表达。

MEK抑制剂、PKCδ抑制剂、GLS抑制剂、CDK4/CDK6抑制剂可能作为曲妥珠单抗耐药治疗的新药物。

创新点:1.阐明曲妥珠单抗通过泛素蛋白酶体途径中SCF复合体促进cyclin D3蛋白降解进而引起细胞G1期阻滞。

2.发现曲妥珠单抗耐受细胞中cyclin D3蛋白不受曲妥珠单抗调控。

3.Cyclin D3是一个潜在作为曲妥珠单抗治疗有效的蛋白标记物。

4.发现MEK抑制剂、PKCδ抑制剂、GLS抑制剂、CDK4/CDK6抑制剂在曲妥珠单抗耐受细胞中更为敏感。

可能作为曲妥珠单抗耐药后的新的治疗策略。