2026.03.26

CellCyte X 在ER+乳腺癌研究中的应用：实时监测MEK1/2抑制剂对MCF-7细胞增殖的影响

雌激素受体阳性（ER+）乳腺癌约占全部乳腺癌病例的70%，其侵袭转移是导致患者死亡的主要因素。尽管内分泌治疗显著改善了ER+乳腺癌患者的预后，但治疗过程中出现的获得性耐药严重限制了长期疗效，成为肿瘤复发与转移的关键临床瓶颈。因此，探索新型治疗靶点及开发更有效的干预策略具有重要临床意义。

近期发表于《Jeju Journal of Island Sciences》的一项研究，揭示了MEK1/2抑制剂曲美替尼（Trametinib）对ER+乳腺癌细胞中ETV4表达的调控机制及其抗肿瘤效应。研究者利用CellCyte X活细胞成像系统，在2D及3D培养的MCF-7细胞模型中实现实时动态监测，确证曲美替尼可显著抑制细胞增殖。研究结果为 ETV4 作为 ER+乳腺癌潜在治疗靶点提供了新的实验证据，也为采用 MEK 抑制剂靶向 ETV4 以克服内分泌治疗耐药提供了理论基础。

材料与方法

1. 细胞培养与耐药株构建

MCF-7 细胞培养于含 10% 胎牛血清、100 U/mL 青霉素与100 μg/mL 链霉素的 DMEM 培养基，培养条件为 37℃、5% CO₂。他莫昔芬耐药 MCF-7（TAM-R_MCF-7）细胞参照文献构建：PBS 洗涤后更换无酚红 DMEM，添加 10% 活性炭处理胎牛血清及 0.1 μM 4 - 羟基他莫昔芬，诱导 2 周后逐步提升药物浓度至 3 μM，全程约 9 个月。

2. 蛋白免疫印迹分析

细胞经PBS 洗涤后，以 RIPA 裂解液提取总蛋白，离心去除细胞碎片。蛋白样品经 SDS-PAGE 分离后转印至硝酸纤维素膜，依次孵育一抗及 HRP 标记二抗，采用 ECL 化学发光法显影，ChemiDoc 成像系统（Bio-Rad）采集信号。

3. 报告基因实验

采用双荧光素酶报告基因系统检测ETV4启动子活性。MCF-7、T47D、BT474细胞以1×10⁵个/孔接种于12孔板，过夜培养后使用Fugene6试剂瞬时转染含ETV4启动子-RenSP的质粒。细胞在含/不含1 μM曲美替尼的培养基中培养24小时，使用发光仪（Tecan）检测海肾荧光素酶活性。

4. 2D细胞增殖实验

MCF-7细胞以2×10³个/孔接种于96孔板，连续培养 96 h。使用CellCyte X活细胞成像系统自动采集图像，设定时间点为0、24、48、72、96小时。通过CellCyte X软件内置分析模块完成细胞区域分割，以细胞覆盖面积定量分析不同浓度曲美替尼的增殖抑制作用。

5. 3D球体生长实验与大小评估

MCF-7细胞以3×10³个/孔接种于超低吸附96孔板，300×g离心3分钟促进细胞聚集。24h后加入含不同浓度（0.001、0.01、0.1 μM）曲美替尼的培养基，每24h采集图像。使用CellCyte X软件测量球体周长，评估药物对3D细胞生长的抑制作用。实验重复两次，每组设3个复孔。

6. 统计学分析

所有实验至少重复三次，数据以均值±标准差表示。使用GraphPad Prism 8软件进行单因素方差分析，以P<0.05为差异具有统计学意义。

实验结果

1. MAPK 信号通路调控 ER+乳腺癌细胞中 ETV4 的表达

已有研究证实，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路可通过磷酸化作用上调ETV4表达并增强其转录活性。为验证该调控机制在ER+乳腺癌中同样存在，本研究使用 MEK1/2 抑制剂曲美替尼处理 MCF-7 细胞。结果显示，曲美替尼显著降低ERK1/2 Thr202/Tyr204位点磷酸化水平（p<0.01），证实MEK1/2活性被有效抑制；Western blot检测显示ETV4蛋白表达呈剂量依赖性下降，这表明MAPK通路直接调控ER+乳腺癌细胞中ETV4的表达。

图 1. 曲美替尼对 MCF-7 细胞中 MAPK 信号下游效应因子 ETV4 的影响

2. 曲美替尼在转录水平抑制 ETV4 表达

为深入探究曲美替尼（Trametinib）下调ETV4的分子机制，本研究采用ETV4启动子荧光素酶报告质粒检测其转录活性。结果显示：在三种ER+乳腺癌细胞系（MCF-7、T47D、BT474）中，经1 μM曲美替尼处理24小时后，ETV4启动子活性均显著降低（p<0.001）。该结果证实曲美替尼在转录水平直接抑制ETV4表达。

图 2. 曲美替尼对 ETV4 的转录调控作用

3. 曲美替尼在 2D 与 3D 模型中均抑制乳腺癌细胞生长

通过CellCyte X活细胞动态成像系统观测发现：在2D培养体系中，曲美替尼对MCF-7细胞增殖呈现剂量依赖性抑制，细胞覆盖面积较对照组显著降低。为模拟体内肿瘤微环境复杂性，本研究采用3D肿瘤球体模型。结果显示曲美替尼同样可显著抑制球体增长，表现出稳定的抗增殖效应。上述结果证实，曲美替尼在 2D 单层细胞及 3D 球体模型中均具有一致的抑瘤活性，不受细胞间相互作用及微环境异质性的影响。

图 3. 曲美替尼对 MCF-7 细胞 2D 增殖及 3D 球体生长的抑制作用

4. ETV4 在他莫昔芬耐药细胞中表达显著上调

与亲本 MCF-7 细胞相比，TAM-R_MCF-7 细胞中 ETV4 的蛋白水平与 mRNA 水平均明显升高，提示 ETV4 异常上调可能他莫昔芬耐药的发生发展有关，为后续靶向 ETV4 逆转耐药提供了实验依据。

图 4. 与亲本 MCF-7 细胞相比，TAM-R_MCF-7 细胞中 ETV4 表达升高

5. MAPK-ETV4 轴驱动耐药细胞的增殖

TAM-R_MCF-7 细胞增殖速率显著高于亲本细胞，表现出更强的恶性表型。结合上述结果推测：在 ER+乳腺癌进展及耐药过程中，MAPK 信号异常激活可转录上调 ETV4，进而促进肿瘤细胞快速增殖。曲美替尼可通过阻断 MAPKETV4 信号轴，成为克服他莫昔芬耐药的潜在策略。

图 5. 与亲本 MCF-7 细胞相比，TAM-R_MCF-7 增殖能力显著增强

CellCyte X 技术优势

本研究充分体现了CellCyte X活细胞成像系统在抗肿瘤药物体外评价中的主要优势：

自动化成像，降低人为误差：系统可预设长期成像方案，实现多孔板高通量、连续无扰成像，保证数据采集的一致性与重复性，显著减轻实验人员操作负担。
精准图像分析，支持定量研究：软件内置分析模块可自动完成细胞覆盖面积、球体直径 / 周长等指标识别与量化，输出标准化、可追溯数据，提升实验结果可靠性与说服力。
兼容多体系培养模型：系统适配常规贴壁培养板与超低吸附 3D 培养板，可支持 2D 增殖、3D 肿瘤球体、细胞共培养等多种模型，满足体外肿瘤研究多样化需求。

这些功能使CellCyte X成为肿瘤药物筛选、机制研究、耐药模型构建等领域的理想工具。

应用前景与总结

本研究借助CellCyte X 活细胞成像系统，实时动态监测并定量评估了 MEK1/2 抑制剂曲美替尼对 ER+乳腺癌 MCF-7 细胞的增殖抑制效应，证实其在 2D 与 3D 培养体系中均具有稳定、一致的抗肿瘤活性，并进一步阐明了 ETV4 作为乳腺癌潜在治疗靶点的临床价值。

CellCyte X 系统凭借其自动化操作、高精度分析及多模型适配能力，为肿瘤生物学及药物筛选研究提供了高效、可靠的技术平台。在精准医学和新型抗肿瘤药物快速发展的背景下，该技术有望加速基础研究向临床转化，推动个体化治疗策略的优化与落地。