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研究背景及目的：ERBB2作为重要治疗靶点,不仅和乳腺癌息息相关,在很多其他类型肿瘤(如妇科肿瘤中的卵巢癌、子宫内膜癌,膀胱泌尿系肿瘤)中也有重要地位。本研究从功能获得(Gain of function,致癌机制研究)及功能缺失(Loss of function,药物敏感性分析)两方面,研究大规模测序筛选所得ERBB2不同突变的致癌机制,及具有该突变的肿瘤细胞系对靶向治疗药物的敏感性。旨在以ERBB2为例,将高速进展的测序技术应用于临床诊治方案研发,推进靶向治疗、个体化医疗的进展。材料与方法：第一部分：通过分析千余种肿瘤细胞系(CCLE)、肿瘤组织(TCGA, cBioportal、上海肿瘤医院肺癌标本)的测序结果,筛选潜在致癌性ERBB2突变类型进行原位突变克隆,将其插入到质粒载体pDONR223及pBabepuro,转染到293T细胞并感染NIH-3T3细胞,得到含ERBB2突变的3T3细胞株。计数soft agar中群落数目以分析其致癌性。用western blot分析ERBB2/p-ERBB2蛋白表达水平及二聚体形成与否,探究致癌机制。第二部分：选取有相应ERBB2突变的肿瘤细胞系(包括卵巢癌OVCAR8/EF027、子宫内膜癌HEC1A/HEC1B/MFE319/AN3CA、膀胱癌VMCUB-1/5637、肺癌H1781/HCC827/DV90/A549/H1563等),绘制生长曲线,选择合适细胞数量及生长周期,用ERBB2抑制剂作用,用96孔板分析细胞系敏感性,明确ERBB2突变的驱动地位。初步探究合并使用ERBB2及其通路下游Mek的双重抑制剂效果。结果：第一部分：S653C、G776V、T733I、D769N、R896H及E1244Q均有致癌潜能；发现新的ERBB2激活机制：位于ECD结构域Ⅳ的突变S653C通过形成分子间同源二聚体,激活下游通路；G776V、T733I、D769N、R896H及E1244Q等位于激酶域,直接通过磷酸化激活下游通路,未发现二聚体的形成；第二部分：发现膀胱上皮肿瘤细胞系Vmcub-1对afatinib (BIBW-2992)有和H1781(阳性对照)相似的敏感性；几乎全部细胞系对Lapatinib均不敏感；HEC1B和OCVAR8对HKI-272敏感；新药neratinib,因阴性对照及MFE319对药物敏感,难以得出结论。结论：大规模测序结果经有效算法分析对筛选潜在致癌基因(突变)有重要作用。突变克隆、质粒载体体系以及soft agar是致癌机制分析中关键步骤,可在体外的细胞水平判定突变致癌性。药物靶向抑制肿瘤细胞系的敏感性体现出ERBB2突变在该细胞系中是否处于驱动突变地位。两方面的体外实验可筛选突变类型进一步做体内成瘤实验分析。