Hsa-let-7通过ERα影响Wnt信号通路而维持雌激素受体阳性乳腺癌干细胞的功能及机制研究

As one of the most common malignancy, breast cancer is increasing in morbidity and mortality. Many experiments show that Has-let-7 expresses in common breast cancer cells lower than it in normal breast cells , higher in breast cancer stem cells,and ERα shows the opposite results. Combining with document research we suspect:has-let-7 low expression and ERα high expression are relativity，and they maintain the characteristic of breast cancer stem cells. The low expression of let-7 do not inhibit ERα,and decrease the unite of Axin-APC-GSK-3β and β-catenin. β-catenin combine with transcription factor,and influence Wnt passageway，finally control cancer gene expression.In our experiment,we regulate the expression of let-7 in breast cancer cell lines to observe the changement of stem cell and ERα.At the same time,we train the stem cells in culture medium with estrogen to survey the influence of let-7 to estrogen and stem cells，and detect transformation of ERα and some signal molecules in Wnt passageway.Our study expects to provide the theoretical proofs of development and targeted therapy in breast cancer.

乳腺癌是全球也是中国女性最常见的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率持续上升。实验表明，hsa-let-7在普通乳腺癌细胞中的表达低于正常乳腺细胞，而高于乳腺癌干细胞；Erα相反，结合文献推测：hsa-let-7的低表达与ERα的高表达有相关性，并共同维持乳腺癌干细胞的特性，Let-7的低表达失去了对ERα的抑制，进而抑制Axin-APC-GSK-3β与β-catenin形成多聚体，增多的β-catenin与转录因子结合，影响Wnt通路，最终调控癌基因的表达，影响乳腺癌干细胞的特性。本课题拟以调节乳腺癌细胞株Let-7的表达，观察干细胞特性及ERα的改变，同时在含有雌激素的培养基中培养调节了Let-7的乳腺癌干细胞，观察Let-7对雌激素对乳腺癌干细胞的影响，检测ERα及Wnt通路中各信号分子变化，探索相关机制。为乳腺癌发生、发展的分子机制及乳腺癌的靶向治疗提供理论依据。

自2013年国家自然科学基金项目启动资助以来，课题组一直围绕非编码RNA在肿瘤及肿瘤干细胞样细胞中的功能作用及机制围绕展开，深入研究了Let-7及相关miRNAs在乳腺癌干细胞的自我更新及成瘤中的作用，围绕雌激素受体及Wnt信号通路，紧扣课题的研究方向，证实了Let-7/ESR1/Wnt信号通路的存在及关键作用，同时验证了Let-7在肿瘤干细胞中发挥作用的多种反馈调控环路的机制，主要研究成果包括：1）肿瘤组织中Let-7家族miRNAs的较高表达，尤其是let-7b与let-7c的表达，与乳腺癌患者较好的临床预后显著正相关，在雌激素受体高表达的患者组织标本中，Let-7c的表达与ERα及Wnt通路的活性分子表达量负相关。2）Let-7c对来源于雌激素受体阳性乳腺癌细胞中干细胞样细胞群体的自我更新能力，即形成微球体的数目及ALDH1阳性细胞的比例具有很强的抑制作用，且对干细胞数量的抑制通过促进干细胞分裂模式的改变而实现。3）Let-7c通过直接结合至ERα的3’UTR区域而抑制ERα的mRNA稳定性，降低ERα的表达水平，抑制了雌激素激活的Wnt信号通路活性，导致Wnt1及TCF-4蛋白表达均降低。4）ERα的敲除有效的减弱了Let-7c对肿瘤干细胞形成的微球体数量的抑制作用，起到了与Let-7c相同的效果，证实Let-7c通过对ERα的调控而影响Wnt通路的活性。目前围绕已有的研究成果，基于非编码微小RNA的复杂精细功能，课题组通过与多个相关试验室的合作，从Let-7的质粒研究，逐渐转换至Let-7模拟物的体内投放及功能研究，通过动物体内静脉注射纳米颗粒包裹的Let-7 miRNA，验证Let-7在体内的抗肿瘤作用及应用安全性。本课题通过研究既往长期被科研人员忽视了重要功能的非编码微小RNA的作用及功能，揭示出非编码类的微小RNA在肿瘤的发生发展，以及肿瘤干细胞样细胞介导的肿瘤复发中发挥着关键作用。根据这些研究成果，课题组在项目实施期间共发表课题相关SCI论文7篇，影响因子累计超过25分。以此课题成果为基础，申报并获得陕西省科技进步三等奖一项，自助参与国际大型会议并做会议交流及壁报展出三次，发挥了一定的国际影响力。