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在中国,癌症的发生率逐年增高,每年被诊断为癌症的人口数超过两百万,而其中近一百万人因癌症而死亡。近年来,有关数据显示中国恶性肿瘤发病率位居第二位的是乳腺癌,每年新发病例大约有二十万。而且中国乳腺癌新发数量和死亡数量在全球所占的比例也不断上升。所以乳腺癌的发现、诊断、研究和治疗水平都迫切的需要得到提升。上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT),指的是在生物体内特定的生理病理情况下由上皮细胞转化为间质细胞的过程。已有的研究表明EMT在体内发挥着重要的作用,主要表现在胚胎发育,纤维化疾病,慢性炎症以及肿瘤的转移等方面。EMT的主要特征表现为某些细胞黏附分子的减少(如E-cadherine),波形蛋白细胞骨架分子的增加(如Vimentin),以及细胞的迁移侵袭能力的提高。目前的科学研究成果显示,EMT是导致肿瘤进一步发展的病理过程,与侵袭和转移密切相关。Pellinos蛋白家族是一类E3泛素连接酶,有进化保守的3个成员,分别是Pellino-1、Pellino-2、Pellino-3。Pellino-1 具有 K48 位的 E3 泛素连接酶活性,同时也具有K63位的E3泛素连接酶活性,因此,Pellino-1的功能复杂,在不同细胞、不同信号通路中发挥的作用存在巨大的差别。本课题主要研究了 Pellino-1在乳腺癌发展中的作用机制,尤其是在三阴性乳腺癌中Pellino-1发挥了更为突出的作用。在实验过程中,我们采用免疫组化法检测了组织芯片中的多例乳腺癌病例,发现Pellino-1在乳腺癌组织中的表达量明显高于癌旁组织。检测收集的多例人乳腺癌临床样本组织发现其Pellino-1的蛋白水平明显提高,并且mRNA水平也是显著增加的。与此同时,我们检测了两种正常乳腺细胞和六种乳腺癌细胞系的Pellino-1蛋白的表达情况,结果一致,尤其是三阴性乳腺癌细胞系中的Pellino-1蛋白表达量更高。通过进一步探究Pellino-1在乳腺癌中的作用机制,我们发现敲低Pellino-1基因能够影响乳腺癌细胞的形态学特征,如乳腺癌细胞的增殖和侵袭能力降低,细胞干性也有明显下降的趋势。在后续的实验中,我们以三阴性乳腺癌细胞为研究对象,检测Pellino-1的分子作用机制。通过Western Blot法检测细胞中EMT相关蛋白的表达量,结果显示敲低Pellino-1能有效抑制Snail、Slug、N-cadherin、vimentin的表达,活化E-cadherin的表达,这些结果表明敲低Pellino-1能抑制三阴性乳腺癌细胞的EMT过程。此外实时定量PCR实验结果显示敲低Pellino-1基因后,E-cadherin的mRNA水平降低,而同时过表达Snail/Slug后现象发生了逆转。并且通过免疫共沉淀法检测得知Pellino-1和Snail/Slug存在相互作用。组织芯片的结果也说明Pellino-1和Snail/Slug蛋白的表达是正相关的。所以,Pellino-1是通过与Snail/Slug相互作用影响乳腺癌细胞的EMT过程,从而促进乳腺癌的发展进程。因此,Pellino-1可能是乳腺癌治疗的潜在靶点。综上所述,泛素化连接酶Pellino-1能增强乳腺癌细胞的增殖和侵袭能力,促进EMT过程,进而促进乳腺癌的转移与发展。所以,本课题研究对乳腺癌的预防和治疗提供新的依据,尤其是对三阴性乳腺癌的后续研究具有一定的意义。