2026.03.26

CellCyte X 在ER+乳腺癌研究中的應用：實時監測MEK1/2抑製劑對MCF-7細胞增殖的影響

雌激素受體陽性（ER+）乳腺癌約占全部乳腺癌病例的70%，其侵襲轉移是導致患者死亡的主要因素。盡管內分泌治療顯著改善了ER+乳腺癌患者的預後，但治療過程中出現的獲得性耐藥嚴重限製了長期療效，成為腫瘤復發與轉移的關鍵臨床瓶頸。因此，探索新型治療靶點及開發更有效的幹預策略具有重要臨床意義。

近期發表於《Jeju Journal of Island Sciences》的一項研究，揭示了MEK1/2抑製劑曲美替尼（Trametinib）對ER+乳腺癌細胞中ETV4表達的調控機製及其抗腫瘤效應。研究者利用CellCyte X活細胞成像系統，在2D及3D培養的MCF-7細胞模型中實現實時動態監測，確證曲美替尼可顯著抑製細胞增殖。研究結果為 ETV4 作為 ER+乳腺癌潛在治療靶點提供了新的實驗證據，也為采用 MEK 抑製劑靶向 ETV4 以克服內分泌治療耐藥提供了理論基礎。

图片1.png

材料與方法

1. 細胞培養與耐藥株構建

MCF-7 細胞培養於含 10% 胎牛血清、100 U/mL 青黴素與100 μg/mL 鏈黴素的 DMEM 培養基，培養條件為 37℃、5% CO₂。他莫昔芬耐藥 MCF-7（TAM-R_MCF-7）細胞參照文獻構建：PBS 洗滌後更換無酚紅 DMEM，添加 10% 活性炭處理胎牛血清及 0.1 μM 4 - 羥基他莫昔芬，誘導 2 周後逐步提升藥物濃度至 3 μM，全程約 9 個月。

2. 蛋白免疫印跡分析

細胞經PBS 洗滌後，以 RIPA 裂解液提取總蛋白，離心去除細胞碎片。蛋白樣品經 SDS-PAGE 分離後轉印至硝酸纖維素膜，依次孵育一抗及 HRP 標記二抗，采用 ECL 化學發光法顯影，ChemiDoc 成像系統（Bio-Rad）采集信號。

3. 報告基因實驗

采用雙熒光素酶報告基因系統檢測ETV4啟動子活性。MCF-7、T47D、BT474細胞以1×10⁵個/孔接種於12孔板，過夜培養後使用Fugene6試劑瞬時轉染含ETV4啟動子-RenSP的質粒。細胞在含/不含1 μM曲美替尼的培養基中培養24小時，使用發光儀（Tecan）檢測海腎熒光素酶活性。

4. 2D細胞增殖實驗

MCF-7細胞以2×10³個/孔接種於96孔板，連續培養 96 h。使用CellCyte X活細胞成像系統自動采集圖像，設定時間點為0、24、48、72、96小時。通過CellCyte X軟件內置分析模塊完成細胞區域分割，以細胞覆蓋面積定量分析不同濃度曲美替尼的增殖抑製作用。

5. 3D球體生長實驗與大小評估

MCF-7細胞以3×10³個/孔接種於超低吸附96孔板，300×g離心3分鐘促進細胞聚集。24h後加入含不同濃度（0.001、0.01、0.1 μM）曲美替尼的培養基，每24h采集圖像。使用CellCyte X軟件測量球體周長，評估藥物對3D細胞生長的抑製作用。實驗重復兩次，每組設3個復孔。

6. 統計學分析

所有實驗至少重復三次，數據以均值±標準差表示。使用GraphPad Prism 8軟件進行單因素方差分析，以P<0.05為差異具有統計學意義。

實驗結果

1. MAPK 信號通路調控 ER+乳腺癌細胞中 ETV4 的表達

已有研究證實，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路可通過磷酸化作用上調ETV4表達並增強其轉錄活性。為驗證該調控機製在ER+乳腺癌中同樣存在，本研究使用 MEK1/2 抑製劑曲美替尼處理 MCF-7 細胞。結果顯示，曲美替尼顯著降低ERK1/2 Thr202/Tyr204位點磷酸化水平（p<0.01），證實MEK1/2活性被有效抑製；Western blot檢測顯示ETV4蛋白表達呈劑量依賴性下降，這表明MAPK通路直接調控ER+乳腺癌細胞中ETV4的表達。

图片2.png

圖 1. 曲美替尼對 MCF-7 細胞中 MAPK 信號下遊效應因子 ETV4 的影響

2. 曲美替尼在轉錄水平抑製 ETV4 表達

為深入探究曲美替尼（Trametinib）下調ETV4的分子機製，本研究采用ETV4啟動子熒光素酶報告質粒檢測其轉錄活性。結果顯示：在三種ER+乳腺癌細胞系（MCF-7、T47D、BT474）中，經1 μM曲美替尼處理24小時後，ETV4啟動子活性均顯著降低（p<0.001）。該結果證實曲美替尼在轉錄水平直接抑製ETV4表達。

图片3.png

圖 2. 曲美替尼對 ETV4 的轉錄調控作用

3. 曲美替尼在 2D 與 3D 模型中均抑製乳腺癌細胞生長

通過CellCyte X活細胞動態成像系統觀測發現：在2D培養體系中，曲美替尼對MCF-7細胞增殖呈現劑量依賴性抑製，細胞覆蓋面積較對照組顯著降低。為模擬體內腫瘤微環境復雜性，本研究采用3D腫瘤球體模型。結果顯示曲美替尼同樣可顯著抑製球體增長，表現出穩定的抗增殖效應。上述結果證實，曲美替尼在 2D 單層細胞及 3D 球體模型中均具有一致的抑瘤活性，不受細胞間相互作用及微環境異質性的影響。

图片3.png

圖 3. 曲美替尼對 MCF-7 細胞 2D 增殖及 3D 球體生長的抑製作用

4. ETV4 在他莫昔芬耐藥細胞中表達顯著上調

與親本 MCF-7 細胞相比，TAM-R_MCF-7 細胞中 ETV4 的蛋白水平與 mRNA 水平均明顯升高，提示 ETV4 異常上調可能他莫昔芬耐藥的發生發展有關，為後續靶向 ETV4 逆轉耐藥提供了實驗依據。

图片4.png

圖 4. 與親本 MCF-7 細胞相比，TAM-R_MCF-7 細胞中 ETV4 表達升高

5. MAPK-ETV4 軸驅動耐藥細胞的增殖

TAM-R_MCF-7 細胞增殖速率顯著高於親本細胞，表現出更強的惡性表型。結合上述結果推測：在 ER+乳腺癌進展及耐藥過程中，MAPK 信號異常激活可轉錄上調 ETV4，進而促進腫瘤細胞快速增殖。曲美替尼可通過阻斷 MAPKETV4 信號軸，成為克服他莫昔芬耐藥的潛在策略。

图片5.png

圖 5. 與親本 MCF-7 細胞相比，TAM-R_MCF-7 增殖能力顯著增強

CellCyte X 技術優勢

本研究充分體現了CellCyte X活細胞成像系統在抗腫瘤藥物體外評價中的主要優勢：

自動化成像，降低人為誤差：系統可預設長期成像方案，實現多孔板高通量、連續無擾成像，保證數據采集的一致性與重復性，顯著減輕實驗人員操作負擔。

精準圖像分析，支持定量研究：軟件內置分析模塊可自動完成細胞覆蓋面積、球體直徑 / 周長等指標識別與量化，輸出標準化、可追溯數據，提升實驗結果可靠性與說服力。

兼容多體系培養模型：系統適配常規貼壁培養板與超低吸附 3D 培養板，可支持 2D 增殖、3D 腫瘤球體、細胞共培養等多種模型，滿足體外腫瘤研究多樣化需求。

這些功能使CellCyte X成為腫瘤藥物篩選、機製研究、耐藥模型構建等領域的理想工具。

應用前景與總結

本研究借助CellCyte X 活細胞成像系統，實時動態監測並定量評估了 MEK1/2 抑製劑曲美替尼對 ER+乳腺癌 MCF-7 細胞的增殖抑製效應，證實其在 2D 與 3D 培養體系中均具有穩定、一致的抗腫瘤活性，並進一步闡明了 ETV4 作為乳腺癌潛在治療靶點的臨床價值。

CellCyte X 系統憑借其自動化操作、高精度分析及多模型適配能力，為腫瘤生物學及藥物篩選研究提供了高效、可靠的技術平臺。在精準醫學和新型抗腫瘤藥物快速發展的背景下，該技術有望加速基礎研究向臨床轉化，推動個體化治療策略的優化與落地。