纤毛/鞭毛是突出于真核细胞表面的一类毛发状细胞器，在进化上高度保守。广泛分布于人类各个组织的细胞表面，通常行使运动和感知的功能。纤毛的结构或者功能的异常或缺陷会导致个体的畸形发育以及多种器官疾病，统称“纤毛病”。在多种模式生物研究证实，纤毛的形成与解聚依赖于鞭毛内运输(IntraflagellarTransport，IFT)，IFT颗粒在纤毛微管上的一种双向运动。IFT复合体(IFT complex)是由IFT-A(complex A)和IFT-B(complex B)组成。而IFT20是IFT-B的组成成分，IFT20不同于其他的IFT蛋白分布，不仅仅分布在纤毛以及基体部位，还分布于高尔基体。前人研究发现，IFT20对于纤毛形成有重要作用，能够运输纤毛膜蛋白从高尔基体到纤毛中。随着对IFT复合体结构研究的深入，IFT20被认为是IFT-B外周复合体亚基中的核心蛋白，但是对于IFT20对IFT复合体的稳定性以及对其他的IFT蛋白定位的影响还不清楚。同时，由于IFT20的分布较为广泛，IFT20在多种细胞中存在与纤毛无关的其他功能，因此对于IFT20的功能研究从与纤毛相关和与纤毛无关两个方面进行。　　首先，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定向敲除了小鼠胚胎成纤维细胞系MEF中的IFT20基因，缺失IFT20的细胞不能够形成纤毛，在IFT20敲除细胞系中表达IFT20后，细胞能够恢复纤毛形成的表型，这表明IFT20对纤毛形成是必需的。为了探究IFT20对于纤毛形成关键的功能区域，我们对IFT20进行了截短，表达在IFT20缺失的MEF细胞中，IFT20的C端coiled-coil结构域以及全长的IFT20的细胞系能够恢复纤毛形成的表型，这表明IFT20的C端在纤毛形成中是必需的。同时，我们还发现，当IFT20缺失时，细胞中IFT-B复合体中的IFT88、IFT52、IFT57、IFT25等表达量下降，同时IFT复合体中的IFT140、IFT81、IFT57弥散分布在细胞质中。以上结果表明，IFT20是通过C端coiled-coil结构域对纤毛形成起作用，并且对于IFT复合体的稳定性以及其他IFT招募有一定的作用。　　纤毛的组装与细胞分裂相关，大多数的癌症在肿瘤形成的早期都存在纤毛丢失、脱落的现象，如乳腺癌、胰腺癌、黑色素瘤和前列腺癌等。　　本研究中，我们证明在永生化正常乳腺上皮细胞、乳腺癌原位灶上皮细胞以及乳腺癌转移位灶上皮细胞中没有形成纤毛，同时与正常乳腺上皮细胞相较，IFT20在恶性化程度较高的细胞中表达下调，这表明IFT20的表达与乳腺癌疾病进展相关。我们进一步检测了IFT20的表达是否与细胞迁移相关，通过transwell实验证实，在迁移能力强的细胞中IFT20的表达下降，这表明IFT20的表达可能与细胞迁移能力呈负相关性。以小鼠乳腺癌细胞系4T1为模型，研究发现IFT20在乳腺癌细胞系中定位在高尔基体。同时，通过CRISPR/Cas9技术对4T1中IFT20进行定向敲除，经过伤口愈合实验与transwell小室实验证实，IFT20敲除型细胞系的伤口愈合速度明显快于对照组细胞系，并且迁移到transwell下面的细胞数量远远大于对照组细胞系。这表明IFT20的缺失增强了细胞迁移的能力。　　同时，我们还发现在IFT20缺失的4T1细胞中，上皮细胞标记物钙粘附蛋白E-cadherin表达水平下调，而间充质细胞标记物波形蛋白Vimentin和转录因子Snail表达水平上调。在对照组细胞中，E-cadherin分布在细胞与细胞的紧密连接处，而在IFT20缺失的细胞中，E-cadherin的表达量变少，并且不分布在细胞紧密连接处。细胞呈现纺锤形的间质细胞样形态，形成了丝状伪足，这些结果表明IFT20敲除细胞发生了上皮-间质转化(EMT)。另外，IFT20缺失的细胞中Wnt通路的下游靶标CD44、β-catenin以及CCND1的表达上调，Western blotting以及双荧光素酶实验验证了IFT20缺失时，细胞内Wnt通路被激活，这些结果表明IFT20缺失诱导EMT的发生可能是通过激活Wnt通路。　　综上所述，本研究表明，在能形成纤毛的细胞中，IFT20的C端对纤毛形成是必需的。IFT20参与维持IFT复合体的稳定性以及招募其他IFT蛋白到基体。在不能形成纤毛的乳腺癌细胞中，IFT20参与到细胞迁移的过程中，细胞可能通过降低IFT20的表达激活Wnt通路诱导EMT发生，从而增强了细胞的运动和迁移能力。IFT20作为IFT-B外周复合体中的核心蛋白，可能成为一种潜在诊断乳腺癌患者癌症转移的标记。