Hsp90抑制劑誘導HER2低表現乳癌細胞株細胞死亡的分子機制之探討

熱休克蛋白90(Hsp90)為細胞中幫助蛋白折疊的一個重要蛋白質，因其特殊及重要的功能，近年來已成為抗癌藥物設計的標靶。由於造成乳癌轉移及惡性化的蛋白HER2(Human epiderminal growth factor receptor 2; ErbB2)也為Hsp90所調控的蛋白之一，因此獨立使用Hsp90抑制劑17-AAG (17-allyl-amino-demethoxy-geldanamycin)或與其他化療藥物合併使用，對高度表現HER2的乳癌細胞或對HER2高表現且Trastuzumab具抗藥性的乳癌細胞具很強的毒殺效果。然而並非所有的乳癌細胞皆為HER2過度表現，因此本研究目的在探討Hsp90抑制劑17-DMAG對於HER2低表現量的乳癌細胞株MCF7的細胞毒殺效果。藉由細胞毒性測試(sulforhodamine B, SRB assay)結果可知，17-DMAG (17-dimethylamino-ethylamino-17-demethoxygeldanamycin)在對MCF7/WT與具抗藥性MCF7/ADR細胞作用72小時後，其IC50之劑量為20 nM與1300 nM，由螢光免疫染色與細胞凋亡分析結果可看出MCF/WT經17-DMAG 400 nM作用後，細胞凋亡情形增加，但MCF7/ADR經17-DMAG 400 nM作用則無明顯細胞凋亡表現。從西方墨點法結果，17-DMAG作用可促進MCF7/WT內質網壓力相關蛋白GRP78表現，故推測17-DMAG造成的MCF7/WT細胞死亡可能是透過內質網壓力；隨17-DMAG作用時間增加，GRP78所促進的下游路徑相關蛋白active form ATF6、caspase-12以及ATF4表現量皆增加；具抗藥性MCF7/ADR細胞GRP78表現量較MCF7/WT細胞高，經17-DMAG 400 nM作用，內質網壓力相關蛋白無明顯增加。壓力反應會增加細胞對Hsp90抑制劑的抗藥性，而抑制壓力反應蛋白質如Hsp70及Hsp27可避免對Hsp90抑制劑產生抗藥性，本研究藉由抑制具抗藥性MCF7/ADR之GRP78表現量，發現經17-DMAG 作用72小時IC50劑量降低為60 nM，細胞凋亡增加，西方墨點法結果可知內質網壓力相關蛋白表現量ATF6、caspase12與ATF4皆較MCF7/ADR增加，故抑制抗藥性MCF7/ADR細胞株之GRP78表現量可增加細胞對17-DMAG之藥物敏感性與由17-DMAG引發的內質網壓力，促進細胞凋亡。由以上結果可推測17-DMAG作用於HER2低表現乳癌細胞株MCF7會促進內質網壓力而導致細胞死亡。