超声靶向微泡破坏介导的整合素亚基α3转染对乳腺癌生长和上皮间质转化的影响

目的探讨超声靶向微泡破坏(UTMD)介导的整合素亚基α3(ITGA3)过表达质粒转染对乳腺癌生长和上皮间质转化(EMT)的影响。方法基于GEPIA平台分析TCGA数据库中乳腺癌样本的ITGA3表达情况,绘制生存曲线评估ITGA3表达水平对乳腺癌患者生存的影响。将乳腺癌BT-549细胞分为LIP-NC组(脂质体介导的阴性对照质粒转染细胞)、LIP-ITGA3组(脂质体介导的ITGA3过表达质粒转染细胞)、UTMD-NC组(UTMD介导的阴性对照质粒转染细胞)和UTMD-ITGA3组(UTMD介导的ITGA3过表达质粒转染细胞),UTMD-NC组和UTMD-ITGA3组细胞在转染过程中均接受超声辐照(频率1 MHz,声强0.75 W/cm2,时间45 s)。于扫描电子显微镜下观察LIP-NC组、UTMD-NC组细胞形态;分别应用MTT法、划痕实验、Transwell实验检测各组细胞活力、迁移能力、侵袭能力;应用Western blot法分析BT-549细胞中ITGA3和EMT、STAT3通路相关基因蛋白的表达情况。通过裸鼠皮下肿瘤细胞注射法建立裸鼠乳腺癌异种移植瘤模型,移植35 d后处死裸鼠剥离异种移植瘤并称重;应用免疫组化检测各组异种移植瘤组织中ITGA3、N-cadherin和PCNA的表达情况。结果生物信息学分析显示,乳腺癌样本中ITGA3蛋白相对表达量明显低于正常乳腺样本,差异有统计学意义(P<0.05);ITGA3低表达与乳腺癌患者不良预后相关(HR=0.81,P=0.00072)。体外实验结果显示,扫描电子显微镜下LIP-NC组细胞呈球形,细胞膜表面无明显的凹坑或孔隙;UTMD-NC组细胞形态未见改变,但细胞膜表面可见粗糙区域和小凹坑。UTMD-ITGA3组、LIP-ITGA3组细胞活力、迁移能力、侵袭能力均分别较各自对照组(UTMD-NC组、LIP-NC组)降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);且UTMD-ITGA3组细胞活力、迁移能力、侵袭能力均较LIP-ITGA3组更低(均P<0.05)。LIP-ITGA3组ITGA3蛋白相对表达量较LIP-NC组增高,UTMD-ITGA3组ITGA3蛋白相对表达量较UTMD-NC组、LIP-ITGA3组均增高,差异均有统计学意义(均P<0.01)。LIP-ITGA3组、UTMD-ITGA3组细胞Vimentin、N-cadherin、p-STAT3、c-Myc、CyclinD1和PCNA蛋白相对表达量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组降低,E-cadherin蛋白相对表达量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组增高,差异均有统计学意义(均P<0.01);且UTMD-ITGA3组细胞Vimentin、N-cadherin、p-STAT3、c-Myc、CyclinD1和PCNA蛋白相对表达量均较LIP-ITGA3组更低,E-cadherin蛋白相对表达量较LIP-ITGA3组更高(均P<0.05)。体内实验结果显示,UTMD-ITGA3组、LIP-ITGA3组裸鼠异种移植瘤质量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组降低,差异均有统计学意义(均P<0.01);且UTMD-ITGA3组裸鼠异种移植瘤质量较LIP-ITGA3组更低(P<0.01)。UTMD-ITGA3裸鼠异种移植瘤组织中ITGA3蛋白相对表达量较LIP-ITGA3组增高,差异有统计学意义(P<0.01);UTMD-ITGA3组、LIP-ITGA3组裸鼠异种移植瘤组织中N-cadherin、PCNA蛋白相对表达量均分别较UTMD-NC组、LIP-NC组降低,差异均有统计学意义(均P<0.01);且UTMD-ITGA3组N-cadherin、PCNA蛋白相对表达量较LIP-ITGA3组更低(均P<0.01)。结论UTMD介导的ITGA3过表达质粒转染可有效抑制乳腺癌生长和EMT,有望为今后乳腺癌治疗提供新的策略。