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背景:乳腺癌作为危害女性生命健康的首要肿瘤类型,已在多年前成为医学领域关注的重点之一。随着乳腺癌的早诊断、早治疗,及治疗方法的完善,我们成功地将乳腺癌患者的生存率大幅度提高。但乳腺癌的侵袭与转移仍是影响乳腺癌患者预后的重要因素之一。虽然乳腺癌的靶向治疗取得一定成效,但由于治疗靶点的缺乏,使靶向治疗的进展较缓慢。因此,探寻有效的生物标志物以及治疗靶点成为临床治疗乳腺癌亟待解决的问题。在课题的前期工作中我们发现,Legumain(天冬酰胺内肽酶,AEP),作为半胱氨酸蛋白酶c13家族的成员,在包括乳腺癌的多种实体瘤中高度表达,并且有望成为新的肿瘤治疗靶标。我们在研究中发现高表达Legumain是乳腺癌患者预后较差的指标,且Legumain与乳腺癌淋巴结转移、PR状态、临床分期等临床病理指标及分子分型有显著相关。为了深入研究Legumain与乳腺癌发生发展及侵袭转移的相关性,我们拟通过体内外实验,探讨Legumain对乳腺癌细胞及组织中的影响,并初步研究Legumain影响乳腺癌侵袭转移的分子机制。方法:我们通过体外及体内实验研究Legumain对乳腺癌侵袭和转移的影响,并在细胞水平初步探讨Legumain与肿瘤相关PI3K/Akt信号通路的关系。首先通过Western Blot检测多种乳腺癌细胞系中Legumain的表达情况,筛选出Legumain表达量较高的MDA-MB-231乳腺癌细胞系,体外建立稳定的过表达及敲低Legumain的乳腺癌细胞株。通过划痕、迁移和侵袭等功能学实验研究,分析Legumain对乳腺癌细胞侵袭转移能力的影响。然后,在BALB/c小鼠体内接种过表达和敲低Legumain的乳腺癌细胞,观察小鼠体内肿瘤成瘤及转移情况。最后,在细胞水平上通过Western Blot实验、划痕、迁移和侵袭等功能学实验初步探究Legumain与PI3K/Akt等肿瘤相关信号通路蛋白的相互作用关系。结果:Legumain在多种乳腺癌细胞系中均呈高表达;在MDA-MB-231乳腺癌细胞中过表达Legumain能增强细胞的侵袭和转移能力,而用Legumain小分子抑制剂(AEPIs)干预后此能力降低;接种过表达Legumain乳腺癌细胞的小鼠较其他组(接种敲低Legumain乳腺癌细胞和过表达给AEPIs组)表现出明显的成瘤能力,且肺转移结节数有显著差异;在过表达Legumain的乳腺癌细胞中,PI3K/Akt通路中p-PI3K、p-Akt的表达量显著增高,且干预Legumain和PI3K小分子抑制剂(AEPIs和PI3KIs)后Legumain表达量降低的同时,乳腺癌细胞的侵袭转移能力均降低。结论:Legumain在体内外水平增强乳腺癌的侵袭与转移能力,并且这种能力可被Legumain小分子抑制剂抑制。我们的初步研究表明,Legumain促进乳腺癌侵袭与转移的分子机制与PI3K/Akt信号通路的激活有关,抑制该通路能降低Legumain的表达,进而降低乳腺癌细胞的侵袭与转移。Legumain的这一功能使它有望成为乳腺癌靶向治疗的新的分子靶点。