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乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤，严重危害了女性的身心健康。乳铁蛋白(Lactoferrin，Lf)是一种具有铁结合能力的跨膜糖蛋白，主要由乳腺上皮细胞分泌，在牛奶中含量丰富。乳铁蛋白具有抗炎、控制血糖和抗肿瘤等多种生理功能。根据其铁饱和度可将Lf可将分为去铁型乳铁蛋白(Apo-Lf)和铁饱和型乳铁蛋白(Holo-Lf)。铁死亡是由活性氧(Reactive oxygen species，ROS)引起的细胞死亡形式，与此同时放射治疗发挥治疗作用也依赖于电离辐射后产生的ROS。Lf参与了铁的转运，Lf可能通过ROS同时影响乳腺癌的铁死亡过程和放射敏感性。此外，氧化压力与乳腺癌的发生发展关系密切，Lf和生长分化因子15(Growth differentiation factor，GDF-15)同时参与了氧化压力的调节，可能与乳腺癌患者预后有关。
目的:
探讨不同铁饱和度的Lf对乳腺癌的铁死亡及放射敏感性的影响，应用纳米学技术探索Lf在三阴性乳腺癌(Triple Negative Breast Cancer，TNBC)放化疗中的应用，并进一步在乳腺癌患者中探索肿瘤组织Lf和GDF-15表达水平与患者预后的关系。
方法:
1、实验一:Lf对乳腺癌的铁死亡及放射敏感性的影响
用Apo-Lf和Holo-Lf分别干预TNBC细胞系MDA-MB-231细胞和非TNBC细胞系MCF-7细胞，测定细胞活性、ROS生成、细胞膜通透性、抗氧化能力、铁代谢等相关指标，观察不同铁饱和度Lf对这两种细胞的铁死亡的作用。此外，在乏氧环境中用Apo-Lf和Holo-Lf干预MDA-MB-231细胞后，测定细胞活性、ROS生成、细胞膜通透性、H2O2、乏氧相关指标以及联合4Gy放射后MDA-MB-231细胞γH2aX等指标，观察不同铁饱和度Lf对MDA-MB-231细胞放射敏感性的影响。最后在MDA-MB-231异位肿瘤模型小鼠中观察不同铁饱和度Lf对MDA-MB-231肿瘤放射敏感性的影响。
2、实验二:Holo-Lf修饰的阿霉素脂质体纳米粒在TNBC放化疗中的应用
通过酰胺反应将Holo-Lf修饰于纳米化疗药物阿霉素脂质体(Liposome-Dox)表面合成Lf-Liposome-Dox，用Lf-Liposome-Dox干预小鼠TNBC细胞系4T1细胞后，测定细胞活性、Dox摄取等指标，同时在体内实验中观察Holo-Lf修饰对Liposome-Dox的抗肿瘤作用的影响。另外还观察了Lf-Liposome-Dox对肿瘤乏氧微环境的影响，并在动物实验中观察Lf-Liposome-Dox联合4Gy照射后对4T1肿瘤的抑制作用。
3、组织病理学研究:肿瘤组织Lf/GDF-15表达水平与乳腺癌患者预后关系
纳入2008年12月-2014年6月苏大附二院新发女性乳腺癌患者，收集患者的基本资料以及肿瘤组织蜡块，检测肿瘤组织中Lf及GDF-15的表达情况。对乳腺癌患者进行生存情况随访后，采用Cox比例风险回归模型分析Lf、GDF-15以及它们的联合表达模式与乳腺癌患者总生存(Overall survival，OS)之间的关系。
结果:
1、实验一:
(1)Holo-Lf显著促进了MDA-MB-231细胞的铁死亡，而且与铁死亡激动剂Erastin联合后进一步增强。相反，Apo-Lf则抑制了MDA-MB-231细胞的铁死亡。但Apo-Lf和Holo-Lf对MCF-7细胞的铁死亡均无显著作用。
(2)MDA-MB-231细胞总铁含量、GPX-4表达水平显著低于MCF-7细胞。FeC13显著增加了MDA-MB-231和MCF-7细胞ROS产生，却只显著抑制了MDA-MB-231的细胞活性。与MCF-7细胞相比，Erastin对MDA-MB-231细胞活性的抑制作用更加显著。
(3)Holo-Lf催化了乏氧细胞内H202的分解，增加了细胞ROS的生成，同时还下调了乏氧细胞和肿瘤的HIF-1α的表达。而Apo-Lf上调了乏氧细胞HIF-1α的表达。
(4)联合放疗后，Holo-Lf显著增加了电离辐射后MDA-MB-231细胞γ-H2AX的生成，增强了射线对MDA-MB-231细胞活性及肿瘤生长的抑制。而Apo-Lf抑制了MDA-MB-231细胞γ-H2AX的生成，减弱了射线对细胞活性的抑制。
2、实验二:
(1)通过酰胺反应Holo-Lf被成功的修饰于Liposome-Dox表面，合成了Lf-Liposome-Dox纳米粒。
(2)Lf修饰后显著增强了4T1细胞对Dox的摄取，增强了Liposome-Dox对4T1细胞的细胞毒性。在体内实验中，Lf-Liposome-Dox在4T1肿瘤中的分布系数显著高于Liposome-Dox，而且对肿瘤生长的抑制作用也显著强于Liposome-Dox。
(3)Lf-Liposome-Dox显著下调了肿瘤组织HIF-1α的表达，改善了肿瘤的乏氧微环境。联合放疗后，Lf-Liposome-Dox显著增强了放疗对4T1肿瘤生长的抑制作用。
3、组织病理学研究:
(1)肿瘤组织Lf(-)的乳腺癌患者的累积生存率低于Lf(+)患者，但两组之间无统计学差异(P=0.075)。
(2)肿瘤组织GDF-15(+)患者的累积生存率显著低于GDF-15(-)患者(P=0.029)。
(3)肿瘤组织Lf(-)/GDF-15(+)患者的累积生存率显著低于其他表达模式的患者(P=0.003)。
(4)调整患者年龄、绝经状况和癌症分期后，GDF-15(+)与乳腺癌患者生存结局的显著相关性消失(HR=2.89，95％CI:0.76-11.33，P=0.117)，但Lf(-)/GDF-15(+)与乳腺癌患者生存结局之间仍存在显著相关性(HR=4.50，95％CI:1.31-15.51，P=0.017)。
结论:
1、Holo-Lf可促进MDA-MB-231细胞的铁死亡，改善肿瘤内乏氧微环境，提高MDA-MB-231细胞和肿瘤的放射敏感性。而Apo-Lf则抑制了MDA-MB-231细胞的铁死亡，降低了MDA-MB-231细胞的放射敏感性。
2、Lf修饰可提高Liposome-Dox的肿瘤靶向性，增强Liposome-Dox化疗效果。而且Lf-Liposome-Dox还可改善肿瘤内部的乏氧微环境，提高4T1肿瘤的放射敏感性。
3、乳腺癌患者肿瘤组织Lf和GDF-15表达模式与乳腺癌患者预后有关，肿瘤组织Lf/GDF-15表达模式可能是乳腺癌患者预后的一个有价值的预测指标。
目的:
探讨不同铁饱和度的Lf对乳腺癌的铁死亡及放射敏感性的影响，应用纳米学技术探索Lf在三阴性乳腺癌(Triple Negative Breast Cancer，TNBC)放化疗中的应用，并进一步在乳腺癌患者中探索肿瘤组织Lf和GDF-15表达水平与患者预后的关系。
方法:
1、实验一:Lf对乳腺癌的铁死亡及放射敏感性的影响
用Apo-Lf和Holo-Lf分别干预TNBC细胞系MDA-MB-231细胞和非TNBC细胞系MCF-7细胞，测定细胞活性、ROS生成、细胞膜通透性、抗氧化能力、铁代谢等相关指标，观察不同铁饱和度Lf对这两种细胞的铁死亡的作用。此外，在乏氧环境中用Apo-Lf和Holo-Lf干预MDA-MB-231细胞后，测定细胞活性、ROS生成、细胞膜通透性、H2O2、乏氧相关指标以及联合4Gy放射后MDA-MB-231细胞γH2aX等指标，观察不同铁饱和度Lf对MDA-MB-231细胞放射敏感性的影响。最后在MDA-MB-231异位肿瘤模型小鼠中观察不同铁饱和度Lf对MDA-MB-231肿瘤放射敏感性的影响。
2、实验二:Holo-Lf修饰的阿霉素脂质体纳米粒在TNBC放化疗中的应用
通过酰胺反应将Holo-Lf修饰于纳米化疗药物阿霉素脂质体(Liposome-Dox)表面合成Lf-Liposome-Dox，用Lf-Liposome-Dox干预小鼠TNBC细胞系4T1细胞后，测定细胞活性、Dox摄取等指标，同时在体内实验中观察Holo-Lf修饰对Liposome-Dox的抗肿瘤作用的影响。另外还观察了Lf-Liposome-Dox对肿瘤乏氧微环境的影响，并在动物实验中观察Lf-Liposome-Dox联合4Gy照射后对4T1肿瘤的抑制作用。
3、组织病理学研究:肿瘤组织Lf/GDF-15表达水平与乳腺癌患者预后关系
纳入2008年12月-2014年6月苏大附二院新发女性乳腺癌患者，收集患者的基本资料以及肿瘤组织蜡块，检测肿瘤组织中Lf及GDF-15的表达情况。对乳腺癌患者进行生存情况随访后，采用Cox比例风险回归模型分析Lf、GDF-15以及它们的联合表达模式与乳腺癌患者总生存(Overall survival，OS)之间的关系。
结果:
1、实验一:
(1)Holo-Lf显著促进了MDA-MB-231细胞的铁死亡，而且与铁死亡激动剂Erastin联合后进一步增强。相反，Apo-Lf则抑制了MDA-MB-231细胞的铁死亡。但Apo-Lf和Holo-Lf对MCF-7细胞的铁死亡均无显著作用。
(2)MDA-MB-231细胞总铁含量、GPX-4表达水平显著低于MCF-7细胞。FeC13显著增加了MDA-MB-231和MCF-7细胞ROS产生，却只显著抑制了MDA-MB-231的细胞活性。与MCF-7细胞相比，Erastin对MDA-MB-231细胞活性的抑制作用更加显著。
(3)Holo-Lf催化了乏氧细胞内H202的分解，增加了细胞ROS的生成，同时还下调了乏氧细胞和肿瘤的HIF-1α的表达。而Apo-Lf上调了乏氧细胞HIF-1α的表达。
(4)联合放疗后，Holo-Lf显著增加了电离辐射后MDA-MB-231细胞γ-H2AX的生成，增强了射线对MDA-MB-231细胞活性及肿瘤生长的抑制。而Apo-Lf抑制了MDA-MB-231细胞γ-H2AX的生成，减弱了射线对细胞活性的抑制。
2、实验二:
(1)通过酰胺反应Holo-Lf被成功的修饰于Liposome-Dox表面，合成了Lf-Liposome-Dox纳米粒。
(2)Lf修饰后显著增强了4T1细胞对Dox的摄取，增强了Liposome-Dox对4T1细胞的细胞毒性。在体内实验中，Lf-Liposome-Dox在4T1肿瘤中的分布系数显著高于Liposome-Dox，而且对肿瘤生长的抑制作用也显著强于Liposome-Dox。
(3)Lf-Liposome-Dox显著下调了肿瘤组织HIF-1α的表达，改善了肿瘤的乏氧微环境。联合放疗后，Lf-Liposome-Dox显著增强了放疗对4T1肿瘤生长的抑制作用。
3、组织病理学研究:
(1)肿瘤组织Lf(-)的乳腺癌患者的累积生存率低于Lf(+)患者，但两组之间无统计学差异(P=0.075)。
(2)肿瘤组织GDF-15(+)患者的累积生存率显著低于GDF-15(-)患者(P=0.029)。
(3)肿瘤组织Lf(-)/GDF-15(+)患者的累积生存率显著低于其他表达模式的患者(P=0.003)。
(4)调整患者年龄、绝经状况和癌症分期后，GDF-15(+)与乳腺癌患者生存结局的显著相关性消失(HR=2.89，95％CI:0.76-11.33，P=0.117)，但Lf(-)/GDF-15(+)与乳腺癌患者生存结局之间仍存在显著相关性(HR=4.50，95％CI:1.31-15.51，P=0.017)。
结论:
1、Holo-Lf可促进MDA-MB-231细胞的铁死亡，改善肿瘤内乏氧微环境，提高MDA-MB-231细胞和肿瘤的放射敏感性。而Apo-Lf则抑制了MDA-MB-231细胞的铁死亡，降低了MDA-MB-231细胞的放射敏感性。
2、Lf修饰可提高Liposome-Dox的肿瘤靶向性，增强Liposome-Dox化疗效果。而且Lf-Liposome-Dox还可改善肿瘤内部的乏氧微环境，提高4T1肿瘤的放射敏感性。
3、乳腺癌患者肿瘤组织Lf和GDF-15表达模式与乳腺癌患者预后有关，肿瘤组织Lf/GDF-15表达模式可能是乳腺癌患者预后的一个有价值的预测指标。