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乳腺癌是世界范围内女性最常见的恶性肿瘤。虽然对乳腺癌主要采取手术、放疗并辅以化疗的联合治疗方案获得很大成功,但仍有40%的乳腺癌患者在治疗后出现肿瘤复发和癌细胞转移,是导致乳腺癌患者死亡的主要原因。最近的研究证明,乳腺癌干细胞(Breast cancer stem cells, BCSCs)是乳腺癌复发、转移和抵抗治疗的关键原因。研究证明上皮一间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)是肿瘤细胞发生侵袭转移的必经途径。另一方面,文献报道发生EMT的乳腺癌细胞呈现BCSCs的特征。本论文的目的是分别从BCSCs和EMT两个方面研究乳腺癌复发与转移的机制,寻找开发抗乳腺癌复发与转移的潜在分子药靶。大量研究证明,炎症反应可能是促进BCSCs形成与维持的关键原因,但炎症与BCSCs生成与维持的分子机制仍有待阐明。TRB3 (Tribbles homolog 3)是假性蛋白激酶成员之一,最近的研究证明,TRB3不仅与乳腺癌的不良预后呈正相关,而且促进肿瘤的侵袭和转移。本实验室前期工作发现,炎症和应激反应增加炎症损伤组织和肿瘤组织的TRB3表达。因此我们提出假说,TRB3介导炎症反应引起的BCSCs生成及维持。检测乳腺癌组织芯片我们发现乳腺癌组织中炎症因子IL6、TRB3和转录因子Sox2的表达呈正相关。利用磁珠分选技术,我们发现由IL6诱导的CD44+/CD24- BCSCs田胞群TRB3含量远高于CD44-/CD24+分化细胞群。敲除内源性TRB3的乳腺癌细胞株,BCSCs的形成能力明显降低；过表达TRB3的乳腺癌细胞株BCSCs的形成和体内成瘤的能力显著升高。说明TRB3促进IL6诱导的BCSCs生成及维持。通过检测TRB3对促干细胞蛋白Sox2、Oct4、Nanog表达及Sox2启动子活性的影响,我们发现TRB3促进Sox2的基因转录。利用siRNA技术筛选调节Sox2的关键转录因子,我们发现转录因子Fox01介导TRB3促进Sox2的基因转录。本研究发现TRB3抑制FoxO1的蛋白酶体降解途径,同时增加Fox01基因转录,最终促进Sox2的基因转录。免疫共沉淀的结果证明TRB3通过与Aktl相互作用,抑制Aktl与FoxO1结合,从而抑制FoxO1的蛋白酶体降解途径。大量FoxO1在细胞核内结合Sox2启动子并促进Sox2基因转录。令我们兴奋的发现是Sox2能与FoxOl启动子结合并促进Fox01基因转录,从而在Sox2与Fox01之间形成正反馈环路,最终促进BCSCs的形成。综上所述,炎症因子IL6增加TRB3的表达,增加的TRB3通过抑制Aktl-FoxO1轴的活性,促进Sox2的基因转录。增加的Sox2也促进Fox01的基因转录,形成正反馈调节环路,进而促进BCSCs的形成。本研究首次证明TRB3促进IL6介导的BCSCs形成及维持；阐明了炎症因子IL6促进BCSCs形成的分子机制。TRB3与Akt1相互作用可能是抑制BCSCs维持、抵抗乳腺癌复发及转移的潜在靶点。目前研究证明,BCL6 (B-cell CLL/lymphoma6)在乳腺癌组织中高表达,并促进乳腺癌细胞的侵袭与转移。但具体的分子机制有待阐明。EMT是肿瘤细胞发生侵袭与转移的关键步骤,在乳腺癌的发生与发展中发挥重要作用。因此我们提出假说,BCL6通过诱导EMT的发生促进乳腺癌的侵袭与转移。利用Transwell、 Anchorage-independent growth和细胞免疫荧光实验,我们发现BCL6通过诱导EMT的发生促进乳腺癌细胞的生长、侵袭与转移能力。BCL6通过抑制上皮细胞标志蛋白E-cadherin的基因转录,促进EMT的发生。利用siRNA技术筛选抑制E-cadherin基因转录的转录因子,我们发现ZEB1介导BCL6诱导EMT和侵袭与转移的能力。利用染色质免疫共沉淀技术,我们发现BCL6促进ZEB1结合E-cadherin启动子,抑制E-cadherin的基因转录。同时我们发现BCL6能与ZEB1启动子结合,促进ZEB1基因转录。说明BCL6通过促进ZEB1基因转录,抑制E-cadherin的基因转录。并且BCL6抑制剂79-6抑制BCL6在乳腺癌细胞中的以上功能。综上所述,BCL6促进ZEB1基因转录,ZEB1对E-cadherin的转录抑制作用增加,最终促进乳腺癌细胞发生EMT。本研究首次证明BCL6促进乳腺癌细胞发生EMT；阐明了BCL6促进乳腺癌发生侵袭与转移的分子机制。BCL6有可能成为抵抗乳腺癌侵袭与转移的潜在靶标。