背景与目的：骨形成蛋白4(BMP4)是一种细胞外信号分子,属于TGF-β超家族,在乳腺癌细胞及组织中均存在表达。体外研究发现BMP4可抑制乳腺癌细胞的增殖,促进乳腺癌细胞的侵袭转移。BMP4可通过自分泌的机制与乳腺癌细胞表面的受体结合,主要经Smad信号通路发挥作用。最新研究发现BMP4亦可作用于乳腺癌微环境中的成纤维细胞,促进癌细胞的侵袭转移。癌相关成纤维细胞(CAFs)是肿瘤微环境中最主要的成分之一,是肿瘤生长和进展的重要因素,其特征性标志物为伐-平滑肌动蛋白(a-SMA)。有研究证实,脂肪间充质干细胞(ADSCs)在乳腺癌细胞分泌的TGF-β作用下可向CAF-like细胞分化,促进癌细胞的迁移,且TGF-β不是导致ADSCs在肿瘤环境中分化为CAF-like的唯一因素。本研究首先明确乳腺癌细胞系及组织中BMP4的表达情况,并探索BMP4对乳腺癌预后的影响；其次初步探讨乳腺癌细胞分泌的BMP4是否可以影响乳腺周围脂肪组织来源的ADSCs向CAF-like细胞分化,以期发现BMP4影响乳腺癌进展的可能机制,从而寻找防治乳腺癌的新靶点。方法：应用Real-time PCR检测乳腺癌细胞系MCF-7、MDA-MB-231中BMP4 mRNA的表达；随机选取复旦大学附属中山医院乳腺疾病研究中心在2008年～2009年收治的乳腺癌患者50例,ER阳性、阴性者各25例,统计临床病理资料,应用免疫组化的方法检测50例乳腺癌患者癌组织石蜡标本中BMP4的表达,并分析其与患者临床病理资料之间的关系及其对乳腺癌患者生存预后的影响。从人乳腺组织周围的脂肪中分离出hADSCs,建立hADSCs与MCF-7、 MDA-MB-231直接共培养的模型,细胞免疫荧光法检测a-SMA的表达。收集MCF-7、MDA-MB-231的肿瘤条件培养基(TCM),作用于hADSCs, Real-time PCR和western blot检测a-SMA的表达。在MCF-7的TCM中加入外源性重组人BMP4蛋白,而在MDA-MB-231的TCM中加入BMP4中和抗体,处理hADSCs后,Real-time PCR和western blot检测a-SMA的表达。结果：1)乳腺癌细胞系MCF-7、MDA-MB-231中存在BMP4的表达,且MDA-MB-231中BMP4的表达水平高于MCF-7：2)50例乳腺癌患者的癌组织标本中有31例(62%)存在BMP4的表达,BMP4阳性表达组与阴性表达组的患者仅在组织学分级方面显示出统计学差异(P=0.038),而在发病年龄、肿瘤的大小、淋巴结转移、TNM分期、手术方式、病理类型、ER状态、PR状态、ERBB2状态方面并未表现出明显的差异；3)对于50例乳腺癌患者,BMP4阳性表达组患者3年、5年无病生存率(DFS)为90.3%、61.5%,总生存率(OS)为90.3%、87.0%,BMP4阴性表达组患者3年、5年DFS为94.4%、87.7%,,OS为100%、90.0%,两组患者DFS、OS均无统计学差异；4)对于25例ER阳性的乳腺癌患者,16例BMP4阳性表达组患者3年、5年DFS为100.0%、83.0%,OS为100.0%、90.0%,9例患者不表达BMP4,失访1例,截至随访日期未出现复发转移及死亡患者；5)25例ER阴性乳腺癌患者中,15例患者BMP4阳性表达,3年、5年DFS为80.0%、32.7%,OS为80.0%、73.3%,10例患者不表达BMP4,3年、5年DFS为90.0%、80.0%,OS为100.0%、85.7%,两组患者DFS、OS均无统计学差异；6)hADSCs与MCF-7、MDA-MB-231无论是直接共培养还是间接共培养,其a-SMA的表达水平均有所升高,且差异有统计学意义；7)外源性重组人BMP4蛋白加入MCF-7的TCM中,处理hADSCs,可使其表达a-SMA的水平明显高于对照组；8)中和MDA-MB-231 TCM中BMP4的活性,降低了hADSCs中a-SMA的表达水平,但仍高于无血清DMEM培养基下的hADSCs。结论：本研究证实了乳腺癌细胞系及癌组织中存在BMP4的表达,且癌组织中BMP4的表达在组织学分级方面显示出统计学差异,但对乳腺癌患者预后无影响。乳腺癌细胞分泌BMP4可能通过旁分泌的机制作用于乳腺癌微环境中的脂肪间充质干细胞,使其表达的a-SMA水平明显升高,提示其可能向CAF-like细胞分化,有望发现BMP4在乳腺癌微环境中的重要作用,揭示乳腺癌治疗的分子靶点。
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