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乳腺癌是女性生命与健康的重大威胁,虽然不断有新的治疗手段出现,但整体上的治疗效果并不够理想,复发和转移是造成患者死亡的最主要原因。肿瘤转移是指癌细胞从肿瘤原发位置游离出来,通过循环系统转移至远端的组织器官上,并在新的位置上增殖产生新的肿瘤组织的过程。上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是调控癌细胞侵袭行为的重要机制之一。EMT的激活导致细胞极性的丧失、细胞间连接的破坏、基底膜的退化和细胞外基质的重组。乳腺癌细胞通过EMT过程获得更强的运动性和迁移侵袭的能力以及更高的耐药性。实验室之前的研究证明了转录因子FOXA2通过转录调控EMT相关基因的表达抑制了乳腺癌细胞的EMT过程从而削弱其转移能力。本论文在之前研究的基础上阐述了FOXA2与其互作蛋白FOXP2在EMT相关的基因表达调控中发挥的作用,对进一步认识乳腺癌的转移机制有重要价值。在前期研究中,经由质谱分析鉴定出28种FOXA2的潜在相互作用蛋白。这些蛋白中,FOX基因家族转录因子FOXP2引起了我们的关注。在乳腺癌的研究显示,FOXP2能够抑制肿瘤细胞的干性特征,并削弱其转移能力。此外也有研究指出FOXP2与乳腺癌细胞的EMT过程相关。研究确认了FOXP2与FOXA2在乳腺癌细胞中的互作关系,明确了FOXP2在乳腺癌细胞EMT过程中所发挥的作用,探索了FOXP2在基因表达层面调控乳腺癌细胞EMT的分子机制。一次为基础研究了FOXA2与FOXP2的互作在EMT相关基因的表达调控中所发挥的作用。建立乳腺癌体内转移的小鼠模型,考察FOXP2对乳腺癌细胞体内转移的影响,并对我们的研究结果加以验证,最终本研究得到以下结果:首先,通过Co-IP实验确认了在乳腺癌细胞中FOXA2与FOXP2存在互作关系,免疫荧光检测也显示出FOXA2与FOXP2在MCF-7细胞核内中存在共定位。对FOXA2与FOXP2蛋白进行了分段表达,通过Co-IP实验,我们发现两种蛋白通过FOXA2(166-324 aa)区域与FOXP2(197-408 aa)区域实现相互作用。运用生物信息学方法,我们分析了来自TCGA的临床样本数据,FOXP2的表达在乳腺癌中下调,且FOXA2和FOXP2的表达在乳腺癌临床样本表现出弱相关性,但在Basal亚型乳腺癌临床样本中显示出中度相关。随后,在EGF诱导MCF-7的EMT过程的细胞诱导模型中我们检测了FOXP2以及EMT相关基因E-cadherin和Vimentin变化,结果显示FOXP2的表达水平在EMT过程中发生下调。进一步,在间质型细胞MDA-MB-231和MDA-MB-436过表达FOXP2,我们发现过表达FOXP2,上皮标志物E-cadherin的表达上调,间质标志物Vimentin的表达下调,同时乳腺癌细胞的迁移能力也随之下降,这说明FOXP2对乳腺癌细胞的EMT过程具有抑制作用。随后,我们干扰了MCF-7和HCC-1937细胞FOXP2的表达以研究FOXP2在维持乳腺癌细胞上皮特征中的作用,发现干扰FOXP2的表达导致细胞中Vimentin表达升高而E-cadherin表达下降,细胞的迁移能力也随之提升。这说明FOXP2与乳腺癌细胞的上皮表型密切相关,FOXP2起到了维持乳腺癌细胞上皮特征的作用,并且是抑制乳腺癌细胞EMT的重要因子。接下来,我们通过CTx诱导MDA-MB-468细胞发生MET,在MET过程中FOXP2的表达上调,这进一步说明FOXP2与乳腺癌细胞上皮表型的相关性。同时我们检测到FOXP2的表达与在CTx诱导MET过程中发挥关键作用的肿瘤抑制因子PHF2的表达正相关。Ch IP,EMSA,双荧光素酶报告基因实验结果显示FOXP2能够结合到PHF2和E-cadherin基因的启动子区域,并激活他们的表达。接下来我们发现,FOXA2与FOXP2能够以复合体的形式结合到E-cadherin基因的启动子上,并且多种条件下的双荧光素报告基因实验共同指出FOXP2对E-cadherin的激活作用依赖FOXA2的参与。最后通过尾静脉注射的方式将稳定干扰FOXP2表达的MCF-7细胞注射入雌性裸鼠体内以建立乳腺癌细胞的肺转移模型,确认了抑制FOXP2的表达能够促进乳腺癌细胞的体内转移。分析TCGA的临床数据进一步发现FOXP2对乳腺癌患者生存率的影响依赖于FOXA2的表达水平,这一结果也验证了我们的实验结论。在本研究中,我们发现FOXP2与FOXA2相互作用,并且FOXP2的表达与乳腺癌细胞的上皮表型有很强的相关性。稳定干扰FOXP2表达促进乳腺癌细胞间质表型,而过表达FOXP2能够抑制乳腺癌细胞EMT。我们证实FOXP2可以单独激活抑癌基因PHF2的表达,同时,FOXP2可以内源性结合E-cadherin的启动子,通过与FOXA2的相互作用,激活E-cadherin的转录。此外,FOXP2的稳定干扰增强了乳腺癌细胞在体内的转移能力。结果表明,FOXP2可以通过激活某些基因的转录,如E-cadherin和PHF2,抑制乳腺癌细胞的EMT。