MCF-7乳腺癌细胞的国内研究进展

2014-01-25

中国民族民间医药 2014年8期

关键词：细胞株细胞系乳腺癌

河北联合大学附属医院肿瘤外科，河北唐山 063000

MCF-7乳腺癌细胞的国内研究进展

辛建会张雪鹏

河北联合大学附属医院肿瘤外科，河北唐山 063000

通过综合近五年国内对MCF-7乳腺癌细胞研究的情况，总结近期研究成果，从而为未来乳腺癌的研究和治疗的提供参考。

MCF-7乳腺癌细胞；国内研究；进展

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病率有上升趋势。乳腺癌为激素依赖性肿瘤，内源性激素在乳腺癌的发生发展中起着重要的作用。MCF-7乳腺癌细胞(Michigan Cancer Foundation-7),是Herbert Soule and co-workers在1973年在密歇根癌症基金会(Michigan Cancer Foundation)建立的，MCF-7细胞保留了多个分化了的乳腺上皮的特性，包括能通过胞质雌激素受体加工雌二醇并能形成圆形复合物，因此抑制了MCF-7细胞的生长，从而控制乳腺癌，目前国内对此有了较深入的研究，现将近年国内对MCF-7乳腺癌细胞的研究综述如下。

1 基础研究

1.1 转染技术应用转染(transfection)指真核细胞由于外源DNA掺入而获得新的遗传标志的过程。常规转染技术可分为瞬时转染和永久转染两大类。细胞转染是近期研究进展较快，成果较多的基因技术，侯冷晨等[1]应用RNA干扰技术成功地将miRNA转染入乳腺癌细胞株， miR-548c-5p通过干扰细胞周期，影响乳腺癌细胞的增殖、迁移和凋亡，有望成为乳腺癌诊疗的靶点之一。另有研究[2]表明，15dPGJ2和PTEN质粒转染能有效的抑制体外培养的乳腺癌细胞株MCF-7的生长，pcDNA3.0-PTEN质粒转染能抑制MCF-7乳腺癌细胞的恶性表型，pcDNA3.0-PTEN质粒转染抑制MCF-7乳腺癌生长的机制是周期阻滞，联合15d-PGJ2不增加周期阻滞作用。孙钦升[3]采用荧光素酶法检测共转染pAP-2αas和pLuc-441的MCF-7细胞中survivin启动子活性，转染pAP-2αas显著提高了药物敏感性， AP-2αas作为一种体内的特异性剪切形式，具有和通常AP-2α相似但不完全相同的功能，推测这是基因表达调控的特殊方式，AP-2α对基因表达的调节在某些情况下可以不通过直接结合启动子发挥作用。

1.2 RNAi干扰技术 RNA干扰(RNA interference, RNAi)是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。赵树鹏等[4]应用RNAi干扰技术沉默MCF-7乳腺癌细胞信号转导及转录活化因子3(STAT3)，证明STAT3 siRNA可以下调MCF-7乳腺癌细胞STAT3 mRNA的表达水平，抑制MCF-7细胞的生长。武向梅等[5]通过研究证明表达shRNA的重组逆转录病毒载体pSuper-retro/Bmi-1si能显著抑制乳腺癌细胞株MCF-7中Bmi-1基因表达，从而有效抑制MCF-7细胞增殖，为乳腺癌的基因治疗提供了实验依据。

1.3 siRNA研究 siRNA是RNAi途径中的中间产物，是RNAi发挥效应所必需的因子。siRNA的形成主要由Dicer和Rde-1调控完成。siRNA识别靶序列是有高度特异性的，因为降解首先在相对于siRNA来说的中央位置发生，所以这些中央的碱基位点就显得极为重要，一旦发生错配就会严重抑制RNAi的效应。针对VEGF基因设计siRNA[6]，可靶向抑制MCF-7乳腺癌细胞VEGF的表达，下调VEGF后的MCF-7细胞上清对DC分化成熟及功能的抑制作用明显降低，从而推测VEGF在肿瘤的发生、发展和免疫抑制方面可能起着重要的作用。郭绍文等[7]研究证明Transwell细胞迁移系统检测显示下调RRM2基因显著抑制了MCF-7细胞的迁移能力；转染siRNA-RRM2下调RRM2基因能显著抑制裸鼠移植瘤的生长，RRM2的过表达与人乳腺癌细胞的高增殖和迁移能力有关，抑制RRM2的功能是治疗乳腺癌的一个潜在的治疗策略。人MCF-7乳腺癌细胞中解聚素-金属蛋白酶17(ADAM17) mRNA[8]及蛋白在MCF-7细胞中呈高表达，转染特异性ADAM17-siRNA后，其表达显著被抑制，同时细胞的体外侵袭能力也明显受到抑制，ADAM17及特异性的siRNA有望成为抗肿瘤侵袭治疗的新方法。

1.4 蛋白因子 Western blot[9]显示反义miR-221/222共转染组的p27kip1蛋白表达明显上调，反义miR-221/222通过上调p27kip1蛋白表达可以增加MCF-7人乳腺癌细胞系放射敏感性。有研究证明[10]经5-Aza-CdR处理人乳腺癌MCF-7细胞后，MSP检测RASSF1A基因发生了甲基化，RT-PCR检测RASSF1A mRNA恢复了表达，证明RASSF1A基因启动子甲基化是导致其失活的主要原因，5-Aza-CdR可以逆转乳腺癌细胞株MCF-7细胞RASSF1A基因启动子甲基化状态，使其重新表达，为临床治疗乳腺癌奠定理论基础。

1.5 传导通路核因子-κB受体[11]活化因子配体(RANKL)能促进表达RANK的上皮癌细胞迁移至骨，与乳腺癌骨转移密切相关。RANKL的圈套受体OPG可阻断RANKL诱导的细胞迁移，RANKL刺激后MCF-7细胞p-Akt表达在1、5分钟时一过性升高，PI3K抑制剂LY294002显著抑制RANKL诱导的细胞迁移，证明PI3K/Akt信号通路参与RANKL诱导的乳腺癌细胞系MCF-7迁移。Dickkopf-1(DKK-1)作为Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)经典信号传导通路的拮抗剂而受到关注，周晓雷等[12]应用建立的乳腺癌细胞MCF-7高转移倾向亚克隆LM-MCF-7细胞株，比较了DKK-1在不同转移能力的乳腺癌细胞株中表达水平及其与细胞迁移能力的关系。结果表明，DKK-1表达水平下调导致nm23表达水平下调，解除了对乳腺癌细胞迁移的抑制作用，是LM-MCF-7乳腺癌细胞具有高迁移能力的原因之一，与LM-MCF-7相比，DKK-1在MCF-7细胞中高表达，其通过上调nm23可抑制乳腺癌细胞迁移，对进一步揭示乳腺癌细胞转移的分子机制具有的重要意义

1.6 DNA聚合酶θ DNA聚合酶θ(POLQ)[13]在MCF-7乳腺癌细胞系中高表达，有研究表明[13]POLQ在MCF-7乳腺癌细胞系中高表达，阻断该基因表达可以抑制细胞增殖，同时提高乳腺癌细胞的早期凋亡率，为乳腺癌的早期发现与治疗提供依据。

1.7 启动子启动子是基因(gene)的组成部分，控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度。启动子(Promoters)就像“开关”，决定基因的活动。有研究表明[14]CXCR4基因的启动子在肿瘤细胞中呈现高的转录活性，而在正常细胞中转录活性极低，CXCR4启动子在乳腺癌MCF-7细胞中具有很强的特异性，为进一步开发肿瘤的特异性基因治疗奠定了实验基础，未来可以从源头根除肿瘤的发生。

2 药物研究

对于乳腺癌的治疗，化学药物对MCF-7乳腺癌细胞的研究仍有较为重要的意义，指导着临床用药。甲异靛[15]能诱导MCF-7乳腺癌细胞凋亡抑制细胞增殖，其发生机制可能与下调bcl-2有关。在敲除乳腺癌细胞中人凋亡抑制蛋白-2[16]功能的基础上进行药物化疗，可能是乳腺癌治疗的一个新的可行方向。miR-125a与多西他赛[17]有协同抗乳腺癌作用，可成为乳腺癌靶向治疗的潜在靶点。软骨多糖[18]对乳腺癌细胞MCF-7有直接杀伤作用，并可能通过抑制乳腺癌细胞VEGF和bFGF的合成分泌而抑制乳腺癌的血管生成。18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)[19]诱导体外培养MCF-7乳腺癌细胞的凋亡情况，一定剂量范围内，对MCF-7细胞诱导凋亡效果显著。另外，作为激素依赖性肿瘤，激素对其影响情况也有一定的探索，雌激素(E2)[20]刺激MCF-7乳腺癌细胞CANP-1基因表达上调并增强CANP活性，后者可能参与介导血清饥饿时E2增强MCF-7细胞的存活力。人生长激素[21]在体内对人乳腺癌细胞既无明显的增殖作用，也无明显的凋亡作用，但与5-FU联用后能增强化疗对MCF-7乳腺癌细胞的效果，且具有协同作用。

综上所述，目前多数对于MCF-7乳腺癌细胞的研究主要集中在基因分子水平，并将长期占据前沿，是未来发展的趋势。不可否认的是，分子水平的研究在临床应用仍然受到很多限制，很难在短期内进入临床试验，随着免疫学的发展及现代药学的发展，多学科结合的治疗模式仍是未来的发展方向。

[1]侯冷晨,孔祥杰,李佳,等. miR-548c-5p对乳腺癌细胞MCF-7的影响.同济大学报(医学版).2013,34(4):20.

[2]马斌林,耿中利,阿力亚提艾尼,等. pcDNA3.0-PTEN质粒转染15dPGJ2对乳腺癌MCF-7细胞体外培养的影响.新疆医科大学学报.2009,32(7):833.

[3]孙钦升,祖旭宇,于玲玲,等.一种AP-2α选择性剪切的发现及其在MCF-7细胞中的功能研究.沈阳药科大学学报.2010,27(10):849.

[4]赵树鹏,朱培,齐凤杰.siRNA抑制STAT3基因对人乳腺癌细胞的影响.广东医学.2010,31(12):1520.

[5]武向梅,卜友泉,宋方洲,等.逆转录病毒载体介导的RNAi抑制Bmi-1基因表达对MCF-7细胞的影响.第四军医大学学报.2009,30(13):1195.

[6]王海燕,葛银林.应用siRNA技术探讨MCF-7乳腺癌细胞分泌的VEGF对树突状细胞的影响.中国生物化学与分子生物学报.2009,25(4):358.

[7]郭绍文,林韵,李泽民. siRNA下调RRM2抑制人乳腺癌细胞增殖与迁移及其裸鼠皮下移植瘤的生长.中国病理生理杂志.2012,28(6):1001.

[8]杨雯靖,张雪鹏,焦桂梅,等.ADAM17-siRNA抑制人MCF-7乳腺癌细胞体外侵袭能力的研究.天津医药.2011,39(11):1045.

[9]梅玫,任玉,周旋,等. 反义miR-221/222上调p27kip1对MCF-7乳腺癌细胞系的放射增敏作用.中华乳腺病杂志.2009,3(6):622-632.

[10]周小娟,王云梅,刘娟,等.5-氮杂-2′-脱氧胞苷逆转RASSF1A基因甲基化对人乳腺癌MCF-7细胞的影响.第四军医大学学报.2009,30(21):2327.

[11]张凌云,曲秀娟,刘云鹏,等.PI3K/Akt信号通路在RANKL诱导的MCF-7乳腺癌细胞迁移中的作用.现代肿瘤医学.2012,20(2):224.