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癌症由于其较高的发病率、复发率以及较差的预后,成为了全球范围内影响人类健康的重大疾病之一。乳腺癌作为女性患者中最常见的癌症类型,病人往往承受着癌转移以及临床治疗药物耐受的痛苦。大量研究表明肿瘤微环境能够促进癌症的进展并影响治疗效果。成纤维细胞是乳腺癌微环境中的主要组成部分,参与了乳腺癌上皮细胞从原位生长到脱离原位转移到次级生长位点的全过程。因此,研究乳腺癌微环境中成纤维细胞的作用及其作用机制不仅有利于理解乳腺癌的发生和演化过程,而且对于发展乳腺癌个性化诊治方法具有重要的科学意义。细胞自噬是真核生物机体维持体内稳态的重要生理过程,由许多自噬相关基因协同调控完成,其中ATG7（Autophagy Related Gene 7,ATG7*）基因在自噬体的形成中起关键作用。目前研究表明,肿瘤组织一方面能通过诱导细胞自噬性死亡来阻止癌细胞的生长,另一方面也能在缺氧区域为临近的癌细胞提供代谢底物以促进其生长,而肿瘤微环境中的成纤维细胞中的自噬对乳腺癌的发生发展和治疗有何意义仍不清楚。因此本论文对自噬中的关键基因ATG7在成纤维细胞中的作用及其对乳腺癌的影响做了以下初步探索。我们首先通过TCGA数据库和GEO数据库分析发现ATG7基因的低表达与乳腺癌患者较差的预后相关,并且相比正常的乳腺成纤维细胞,乳腺癌成纤维细胞中的ATG7表达明显降低。另外,中国乳腺癌病人的组织芯片结果也表明乳腺基质中ATG7基因的表达往往与乳腺癌TNM分期呈负相关。于是我们利用敲除了Atg7基因的MEF（Mouse Embryonic Fibroblast,MEF）细胞研究Atg7基因对成纤维细胞生理活性的影响,结果发现,相对于WT MEF,Atg7-/-MEF中CAFs（Cancer associated fibroblasts,CAFs）的标志物ACTA2、Vimentin以及CD44蛋白的表达都出现了明显的上升,并且有着与CAFs更相似的形态。除此之外,Atg7-/-MEF也有着与CAFs类似的较强的改变细胞外基质的能力以及迁移能力。进一步通过对分离到的不同TNM分期的乳腺癌病人的成纤维细胞的分析我们也发现TNM分期较高的病人的成纤维细胞中的Atg7表达较低且有着CAFs的性质,这就说明了Atg7的低表达激活了成纤维细胞。在研究成纤维细胞和乳腺癌上皮细胞的对话及功能中,我们发现用Atg7-/-MEF的细胞上清制备的条件培养基处理乳腺癌细胞,能够显著促进乳腺癌细胞的增殖、迁移、EMT（Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT）以及肿瘤干性,通过将Atg7-/-MEF与乳腺癌细胞混合注射到小鼠体内也证明了Atg7-/-MEF能在体内促进癌细胞的增殖与转移。在肿瘤微环境中,游离的细胞因子和由双层膜包裹形成的纳米尺寸的外泌体是细胞信号交流的主要形式。因此,我们将细胞上清中的外泌体与游离的细胞因子分离开来进行接下来的实验。结果发现,Atg7-/-MEF上清中的细胞因子对乳腺癌细胞没有显著的效果,而其分泌的外泌体则明显促进了乳腺癌细胞的进展,用外泌体分泌抑制剂GW4869处理Atg7-/-MEF后,其细胞上清就失去了对乳腺癌细胞的促进作用。更重要的是,在Atg7-/-MEF中敲低控制外泌体分泌的基因Rab27a后,此细胞在小鼠体内也无法再促进乳腺癌的增殖和转移,这充分表明Atg7-/-MEF与乳腺癌上皮细胞的对话主要通过外泌体介导完成。为了进一步研究Atg7-/-MEF的促癌机制,我们利用RNA测序以及QPCR找到了在几种在Atg7-/-MEF的外泌体中明显上调的mi RNA。通过利用mi RNA的模拟物和抑制剂处理乳腺癌细胞以及观察外泌体与mi RNA在乳腺癌细胞中的共定位,我们确定了Atg7-/-MEF外泌体中的Novel-245重要调控了乳腺癌的进展。接下来,我们通过Luciferase实验确定了Novel-245在乳腺癌细胞中的靶标Scarb1,并发现敲低Scarb1后乳腺癌细胞会具有增强的增殖、迁移、EMT和干性。因此,以上结果表明Atg7基因的缺失激活了成纤维细胞并使其能够通过外泌体将Novel-245运输到乳腺癌细胞中靶向降低Scarb1的表达,最终促进乳腺癌的进展。综上所述,本研究详细阐明了乳腺癌肿瘤微环境中成纤维细胞与癌细胞的相互作用及其调控机制,确定了Atg7、Novel-245、以及Scarb1信号轴在乳腺癌进展中的重要作用,为乳腺癌的分子病理发展过程提供了科学证据,也为乳腺癌的临床治疗提供了可能的新靶点。