MAPK/ERK信号通路在逆转乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2022.04.008

检验医学 ›› 2022, Vol. 37 ›› Issue (4): 342-348.DOI: 10.3969/j.issn.1673-8640.2022.04.008

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MAPK/ERK信号通路在逆转乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用

叶敬文¹, 沈云岳², 刘鷖雯¹, 何怡青¹, 杜艳¹, 张国良¹, 高锋², 杨翠霞²()

1.上海交通大学附属第六人民医院中心实验室,上海 200233
2.上海交通大学附属第六人民医院检验科,上海 200233

收稿日期:2022-01-09 修回日期:2022-03-04 出版日期:2022-04-30 发布日期:2022-06-07
通讯作者: 杨翠霞
作者简介:杨翠霞,E-mail： dr.steven@163.com。
叶敬文,男,1996年生,硕士,主要从事肿瘤耐药机制研究;
沈云岳,男,1980年生,学士,主管技师,主要从事临床检验工作。第一联系人：
叶敬文与沈云岳对本研究具有同等贡献,并列为第一作者。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(81974445)

Role of MAPK/ERK signaling pathway in reversing endocrine resistance of breast cancer

YE Jingwen¹, SHEN Yunyue², LIU Yiwen¹, HE Yiqing¹, DU Yan¹, ZHANG Guoliang¹, GAO Feng², YANG Cuixia²()

1. Central Laboratory,Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People's Hospital,Shanghai 200233,China
2. Department of Clinical Laboratory,Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People's Hospital,Shanghai 200233,China

Received:2022-01-09 Revised:2022-03-04 Online:2022-04-30 Published:2022-06-07
Contact: YANG Cuixia

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/细胞外调节蛋白激酶（ERK）信号通路在逆转乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用。方法采用人乳腺癌细胞系MCF-7和T47D分别建立他莫昔芬治疗耐药细胞株MCF-7/TAMR和T47D/TAMR。分析MCF-7细胞与MCF-7/TAMR细胞、T47D细胞与T47D/TAMR细胞增殖能力和MAPK/ERK信号通路分子表达情况的差异。分析丝裂原活化蛋白激酶激酶（MEK）抑制剂U0126抑制MAPK/ERK信号通路后,对MCF-7/TAMR和T47D/TAMR细胞增殖的抑制作用、细胞周期分布以及转录因子表达的影响。结果与MCF-7细胞和T47D细胞比较,MCF-7/TAMR细胞和T47D/TAMR细胞的增殖速度显著加快（P<0.05）,克隆形成能力显著增强（P<0.000 1）,MAPK/ERK信号通路分子[ERK、磷酸化细胞外调节蛋白激酶（pERK）和c-MYC]表达量显著增高。采用MEK抑制剂U0126抑制MAPK/ERK信号通路后,MCF-7/TAMR细胞和T47D/TAMR细胞的增殖速度显著减慢（P<0.000 1）,细胞周期发生停滞,MAPK/ERK信号通路的转录因子类固醇受体共激活因子（SRC-1）、E26转录因子-2（ETS-2）和c-JUN基因的相对表达量明显降低（P<0.01）。结论抑制MAPK/ERK通路可逆转乳腺癌细胞的内分泌治疗耐药,或可为制定内分泌治疗耐药乳腺癌患者的治疗方案提供新的思路。

关键词: 丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶信号通路, 转录因子, 内分泌治疗耐药, 乳腺癌

Abstract:

Objective To investigate the role of mitogen-activated protein kinase （MAPK）/extracellular regulated protein kinase （ERK） signaling pathway in reversing endocrine resistance of breast cancer. Methods Tamoxifen-resistant breast cancer cell lines,MCF-7/TAMR and T47D/TAMR,were established by human breast cancer cell lines,MCF-7 and T47D. The differences of cell proliferation and the expression of related MAPK/ERK signaling pathway molecules between MCF-7 and MCF-7/TAMR,T47D and T47D/TAMR were investigated. The suppressive effect of mitogen-activated protein kinase（MEK） inhibitor U0126 on MAPK/ERK signaling pathway in MCF-7/TAMR and T47D/TAMR was observed through the analysis of cell proliferation,cell cycle and transfactor expression. Results Compared with naïve MCF-7 or T47D cells,the proliferation and colony formation were increased （P<0.05,P<0.000 1）,and the expression of related MAPK/ERK signaling pathway molecules [phosphorylated extracellular regulated protein kinase（pERK）,ERK and c-MYC] was strongly increased. Suppressing MAPK/ERK signaling pathway by MEK inhibitor U0126,the growth of MCF7/TAMR or T47D/TAMR was decreased （P<0.000 1）,and cell cycle was arrested. The relative gene expression of transcription factors,steroid receptor coactivator-1（SRC-1）,E26 oncogene homolog-2（ETS-2） and c-JUN,and the expressions of their proteins were decreased by MEK inhibitor U0126（P<0.01）. Conclusions The inhibition of MAPK/ERK signaling pathway could reverse the endocrine resistance of breast cancer cells,which can provide a reference for the treatment of patients with endocrine resistant breast cancer.

Key words: Mitogen-activated protein kinase/extracellular regulated protein kinase signaling pathway, Transcription factor, Endocrine resistance, Breast cancer

中图分类号:

446.1

叶敬文, 沈云岳, 刘鷖雯, 何怡青, 杜艳, 张国良, 高锋, 杨翠霞. MAPK/ERK信号通路在逆转乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用[J]. 检验医学, 2022, 37(4): 342-348.

YE Jingwen, SHEN Yunyue, LIU Yiwen, HE Yiqing, DU Yan, ZHANG Guoliang, GAO Feng, YANG Cuixia. Role of MAPK/ERK signaling pathway in reversing endocrine resistance of breast cancer[J]. Laboratory Medicine, 2022, 37(4): 342-348.

图/表 7

表1 引物序列

基因名称	序列（5'~3'）	产物长度/bp
SRC-1	F：ATCGGAGATCCTGCCAGCTTCA	75
	R：ATCGCCTGTTCCTGGTTGTCCA
ETS-2	F：GTGGGTGACATTCTCTGGGAACATC	142
	R：TGAGGAACGGAGGTGAGGTGTG
c-JUN	F：CCTTGAAAGCTCAGAACTCGGAG	172
	R：TGCTGCGTTAGCATGAGTTGGC
GAPDH	F：GTCTCCTCTGACTTCAACAGCG	95
	R：ACCACCCTGTTGCTGTAGCCAA

图1 他莫昔芬对MCF7细胞、MCF-7/TAMR细胞、T47D细胞和T47D/TAMR细胞增殖能力的影响注：（a）不同浓度他莫昔芬对MCF-7细胞、MCF-7/TAMR细胞增殖的影响;MCF-7细胞;MCF-7/TAMR细胞;与MCF-7细胞比较,*P<0.05、**P<0.01;（b）不同浓度他莫昔芬对T47D细胞和T47D/TAMR细胞增殖的影响;T47D细胞;T47D/TAMR细胞;与T47D细胞比较,*P<0.05、**P<0.01;（c）MCF-7/TAMR细胞与MCF-7细胞的克隆数比较;（d）T47D/TAMR细胞与T47D细胞的克隆数比较;（e）在1 μmol/L 他莫昔芬刺激下,MCF-7、MCF-7/TAMR、T47D和T47D/TAMR细胞的克隆形成能力。

图2 MCF-7/TAMR细胞、MCF-7细胞、T47D/TAMR细胞和T47D细胞中MAPK/ERK信号通路分子的表达注：（a）MCF-7/TAMR细胞和MCF-7细胞ERK、pERK和c-MYC的表达情况;（b）T47D细胞和T47D/TAMR7细胞ERK、pERK和c-MYC的表达情况。

图3 MEK抑制剂U0126对他莫昔芬耐药细胞株增殖及细胞周期的影响注：（a）U0126对MCF-7/TAMR和T47D/TAMR细胞MAPK/ERK信号通路分子表达的抑制作用;（b）不同浓度U0126对MCF-7/TAMR细胞和T47D/TAMR细胞增殖的抑制作用;与0 μmol/L U0126比较,*P<0.05、**P<0.000 1;①不同浓度U0126中均含有1 μmol/L他莫昔芬;（c）U0126对MCF-7/TAMR细胞和T47D/TAMR细胞克隆形成能力的影响;（d）U0126对MCF-7/TAMR细胞和T47D/TAMR细胞刺激12 h和48 h后细胞周期分布的变化;G2期;S期;G0/G1期。

表2 对照组和U0126组2种细胞处于S期和G2期的百分比 %

组别	S期		G2期
组别	MCF7/TAMR细胞	T47D/TAMR细胞	MCF7/TAMR细胞	T47D/TAMR细胞
对照组	18.81±0.12	10.80±0.17	14.22±0.10	17.89±0.17
U0126组
12 h	21.50±0.06	8.13±0.16	6.21±0.07	16.36±0.17
48 h	23.81±0.12	6.80±0.19	10.97±0.07	15.29±0.06

图4 MCF-7/TAMR和T47D/TAMR细胞转录因子SRC-1、ETS-2和c-JUN表达的免疫印迹图注：（a）MCF-7/TAMR细胞;（b）T47D/TAMR细胞。

图5 MEK抑制剂U0126对MCF-7/TAMR细胞和T47D/TAMR细胞转录因子表达的影响注：（a）MCF-7/TAMR细胞SRC-1基因相对表达量;（b）MCF-7/TAMR细胞ETS-2基因相对表达量;（c）MCF-7/TAMR细胞c-JUN基因相对表达量;（d）T47D/TAMR细胞SRC-1基因相对表达量;（e）T47D/TAMR细胞ETS-2基因相对表达量;（f）T47D/TAMR细胞c-JUN基因相对表达量。

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MAPK/ERK信号通路在逆转乳腺癌内分泌治疗耐药中的作用

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