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约 20% 乳腺癌过表达 HER2，其持续信号传导促癌。本研究探讨 Erbin 与 NHERF1、Ezrin 在 HER2 阳性乳腺癌中的作用，发现 Erbin 通过形成 HER2/NHERF1/Ezrin/HSP90 复合物稳定膜上活性 HER2，为抗 HER2 治疗耐药提供新方向。
论文解读
在乳腺癌的研究领域，大约 20% 的乳腺癌存在 ErbB2/HER2/Neu（人类表皮生长因子受体 2）的过表达，这类乳腺癌往往具有更 aggressive 的生物学行为和更高的死亡率。尽管针对 HER2 的靶向治疗取得了一定进展，但许多患者会产生耐药性，因此深入探究 HER2 在乳腺癌中的作用机制，寻找新的治疗靶点和策略至关重要。正常情况下，在乳腺上皮细胞中，顶端 - 基底极性由连接蛋白严格调控，HER2 在基底外侧膜低水平表达，并与 LAP 家族成员 Erbin（ErbB2 相互作用蛋白）相互作用，而 PMCA2（质膜 Ca2?ATP 酶）、NHERF1（钠 - 氢交换调节因子 1）和 Ezrin（埃兹蛋白）则定位于顶端膜。然而，在肿瘤发生过程中，这种极性会被破坏，导致相关分子的分布和相互作用发生改变。为了揭示其中的机制，美国耶鲁大学医学院的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Breast Cancer Research》上。该研究发现，Erbin 通过与 NHERF1、Ezrin 相互作用，稳定了 HER2 阳性乳腺癌细胞膜上的 ErbB2 信号复合物，这一发现为 HER2 阳性乳腺癌的治疗提供了新的思路和潜在靶点。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：利用 MMTV-Neu 转基因小鼠模型模拟 HER2 过表达的乳腺癌发展过程，通过免疫荧光技术观察相关蛋白在组织和细胞中的定位和共定位情况，运用免疫沉淀和邻近连接测定（PLA）等方法验证蛋白之间的相互作用，借助 RNA 测序（RNAseq）和基因集富集分析（GSEA）分析基因表达和通路变化，还通过构建 Erbin、NHERF1 敲低细胞系以及使用 Ezrin 抑制剂等手段研究相关蛋白的功能。此外，研究中还使用了人类 DCIS（导管原位癌）组织样本进行分析。
研究结果
1. HER2 与 NHERF1、Ezrin 在肿瘤发生早期的共定位
在正常小鼠乳腺上皮细胞中，Ezrin 和 NHERF1 定位于顶端质膜，HER2 在正常乳腺上皮细胞中通过免疫荧光未检测到表达，而在 MMTV-neu 小鼠肿瘤形成前，HER2 在基底外侧膜表达。在 MMTV-Neu 小鼠的肺泡增生区域，HER2 开始与 ezrin 和 NHERF1 在质膜周围共定位，表明其正常极化模式被打破。在人类 HER2 阳性 DCIS 样本中，HER2 与 NHERF1、Ezrin 在整个质膜共定位，且在 DCIS 病变周围看似正常的管腔上皮细胞中，NHERF1 和 Ezrin 表达扩散到基底外侧膜并与 HER2 共定位。RNAseq 数据的 GSEA 分析显示，DCIS 中 “顶端连接” 通路失活，DCIS 中 EZR 与 ERBB2 表达呈正相关。
2. Erbin 与 HER2/NHERF1/Ezrin 蛋白复合物相互作用
在正常小鼠乳腺上皮细胞中，Erbin 在细胞质和基底外侧膜有表达，在 MMTV-Neu 小鼠中，Erbin 在基底外侧膜与 ErbB2 共定位，在增生性病变中，Erbin 与 HER2、NHERF1、Ezrin 在质膜共定位。在 SKBR3 细胞（HER2 阳性乳腺癌细胞系）中，Erbin 与 HER2、NHERF1、Ezrin 在质膜尤其是膜突起处共定位，而在不表达 HER2 的 MCF10A 细胞中无共定位。免疫沉淀和 PLA 实验证实，在 SKBR3 细胞中，Erbin 与 HER2、Ezrin、NHERF1 存在物理相互作用，且这种相互作用依赖于 HER2 的存在。
3. Erbin 对 HER2 阳性乳腺癌细胞膜突起形成和信号传导的作用
构建 Erbin 敲低的 SKBR3 细胞系（SKBR3-ErbinKD），发现敲低 Erbin 表达降低了总 HER2 和磷酸化 HER2、EGFR 蛋白水平，HER2 内化为囊泡状结构，NHERF1 和 Ezrin 与内化的 HER2 共定位减少，同时膜突起形成显著减少。扫描电子显微镜和免疫荧光结果均证实了这一点。此外，Erbin 敲低导致 HER2 与 HSP90 的共免疫沉淀减少，PLA 实验显示 Erbin、NHERF1、Ezrin 与 HSP90 在膜突起处的相互作用依赖于 Erbin 的存在。
4. Erbin 对 HER2、NHERF1、Ezrin 在膜突起内相互作用的影响
PLA 实验表明，在 SKBR3 细胞中，HER2 与 NHERF1、HER2 与 Ezrin、Ezrin 与 NHERF1 的相互作用主要在细胞表面和膜突起处，Erbin 敲低未完全消除 HER2 与 NHERF1、HER2 与 Ezrin 的相互作用，但使它们的相互作用位置改变，而 Erbin 敲低显著减少了 NHERF1 与 Ezrin 在膜突起内的相互作用。EGF 刺激可增加 Erbin 与 HER2、Erbin 与 Ezrin 的相互作用，而 Erbin 敲低显著减少了 EGF 刺激下 HER2 与 NHERF1、HER2 与 Ezrin、Ezrin 与 NHERF1 的相互作用及 HER2 磷酸化水平。
5. NHERF1 和 Ezrin 对 Erbin 与 HER2 相互作用的必要性
使用 Ezrin 抑制剂 NSC668394 和敲低 NHERF1 表达，导致 Erbin 与 HER2、NHERF1、Ezrin 的共定位丧失，HER2、NHERF1、Ezrin 内化，PLA 实验证实 Erbin 与 HER2、NHERF1、Ezrin 的相互作用显著减少，表明 Ezrin 和 NHERF1 是 Erbin 与 HER2 相互作用所必需的。
研究结论与讨论
在正常乳腺上皮细胞中，HER2 低表达，Erbin 位于基底外侧膜，Ezrin 和 NHERF1 位于顶端膜，它们之间无相互作用。而在 HER2 过表达的恶性细胞中，顶端 - 基底极性丧失，Erbin、HER2 与 Ezrin、NHERF1、HSP90 形成多蛋白复合物，稳定了活性 HER2 在质膜上的定位，尤其是在富含肌动蛋白的膜突起处，从而促进 HER2 介导的细胞转化和肿瘤进展。该研究揭示了 Erbin 在 HER2 阳性乳腺癌中的重要作用，为深入理解 HER2 信号传导机制和开发新的治疗策略提供了理论依据。未来的研究可以进一步探索这些蛋白相互作用的具体分子机制，以及如何针对该复合物开发靶向治疗药物，为 HER2 阳性乳腺癌患者提供更有效的治疗选择。
