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乳腺癌目前已经成为世界上女性最常见的恶性肿瘤,了解乳腺癌的侵袭、增殖与细胞转移机制显得非常重要,为发现可能、有效的抗肿瘤治疗提供帮助。水通道蛋白(AQPs)是一类小的完整的膜蛋白,广泛分布于生物体,其中在哺乳动物已经确定有13种(AQP0-12)。AQP3是其成员之一,广泛分布于人体内肾集合管、表皮组织、眼结膜和乳腺组织。据报道,AQP3可通过水和甘油运输形成板状伪足从而促进细胞迁移,并通过维持细胞内高水平的甘油以便生成ATP和脂类,从而导致细胞增殖。动物实验显示缺乏AQP3引起尿浓缩功能缺陷、皮肤伤口愈合及消化道粘膜修复延迟,相反,上调AQP3表达,促进了肿瘤的形成和进展。近年来的研究表明,AQP3过表达与多种肿瘤的发生发展如皮肤鳞癌、口腔鳞癌、肺腺癌、胃腺癌等关系密切。Runx2是PEBP2/CBF转录因子家族的成员,在乳腺癌和前列腺癌等恶性肿瘤中Runx2的表达显著升高,而细胞的转化以及肿瘤的进展与其高表达关系密切。Runx2与恶性肿瘤活化的通路P13K/AKT-MAPK/ERK以及TGF-β-Smads通路联系紧密,这些通路被激活是启动恶性肿瘤侵袭与转移的关键环节。在我们的前期研究中,应用FGF-2诱导MDA-MB-231细胞,可以观察到细胞侵袭性增加,Runx2及AQP3表达增加,慢病毒沉默Runx2后发现AQP3表达减少,并且发现FGF-2诱导的AQP3表达经由PI3K及ERK通路。然而,AQP3在乳腺癌组织的表达以及临床意义尚不十分明确,Runx2作为转录因子,对AQP3基因是否存在相互作用及作用特点尚不明确。本论文主要研究AQP3在乳腺癌的表达特点以及Runx2对AQP3基因的转录调控特点,结合前期研究明确Runx2调控的AQP3表达在FGF-2诱导的乳腺癌侵袭中的作用。本文通过免疫组化技术研究AQP3表达水平与乳腺癌患者临床病理特点与预后的相关性,明确了AQP3的表达与乳腺癌患者的预后呈负相关。应用染色质免疫沉淀(Ch IP)技术证实Runx2与AQP3启动子在MDA-MB-231细胞内存在结合,利用PCR技术检测鉴定结合的DNA片段。为了确认Runx2对AQP3基因的转录活性,我们构建了PGL3-Basic-AQP3-Promoter荧光素酶报告基因,重组质粒转染MDA-MB-231细胞,检测报告基因荧光素酶活性,发现下调Runx2的表达导致AQP3转录水平下降,上调Runx2的表达导致AQP3转录水平上升。综上所述,AQP3的表达影响乳腺癌患者的预后。细胞学实验中,Ch IP实验证实Runx2对AQP3基因存在相互作用,荧光素酶实验证实Runx2正性调控AQP3基因的转录。因此,AQP3的上游调控基因Runx2有可能为肿瘤治疗提供靶点。