Twist调控乳腺上皮细胞EMT转化及肿瘤干细胞样细胞特征的机制研究

成体组织中上皮细胞间质样转化（EMT），是一种异常的细胞分化行为，与某些疾病（如肿瘤转移）有密切关系，这提示深入研究EMT的本质具重要理论和临床价值。Twist是诱导EMT发生的重要转录因子。我们前期工作发现Twist高表达，引起乳腺上皮细胞EMT化，并促进肿瘤干细胞的形成与维持。Twist如何调控这一生理行为 尚无定论。故，本项目以乳腺上皮细胞和上皮细胞样乳腺癌细胞为对象，建立Twist稳定表达细胞模型，以miRNA芯片、基因表达芯片、比较蛋白组学为技术手段，数据经生物信息分析，多角度获取Twist调控EMT及肿瘤干细胞形成的下游信号网络；通过siRNA沉默、信号通路特异抑制剂等，研究EMT逆转、阻断EMT相关肿瘤干细胞的形成。旨在阐述Twist引起EMT化的下游分子机制，并初步探求EMT逆转阻止肿瘤转移的可能性。

4年来，我们经过艰辛工作，圆满完成了本课题的研究内容，取得了丰硕的成果，主要成果总结如下：1. 建立了Twist调控乳腺上皮细胞和上皮样乳癌细胞EMT转化的分子信号网络。基于LncRNA、mRNA生物芯片、蛋白质组学、结合生物信息分析，找到受Twist直接或间接调控的LncRNA（倍数变化>5.0）99个；相关差异基因（倍数变化>2.0）3064余个；显著变化的蛋白（倍数变化>2.0）194个。ITGB1-ILK/FAK-下游信号网络（主要由MAPK/ERK、PI3K/AKT、Wnt、P53等骨干信号组成）构成Twist介导乳腺上皮EMT转化的信号网络。2. 发现LncRNA可能是Twist诱导EMT转化的一类重要调控因子。尤其是异常表达的lncRNA (chr17, 44833874–44834830, +), lncRNA (chr17, 21142183–21156578, −), lncRNA (chr6, 26124411–26139312, +) 和lncRNA (chr19, 438420–2083745, −)参与WNT信号通路的活化，在EMT转化中起核心作用。3. EMT转化的乳癌细胞具有促干细胞富集能力。靶向Hedgehog signaling信号通路中GAS1的LncRNA导致的Hh信号异常活化，促进乳癌干细胞富集、干性特征维持、CSC自我更新等。4. 发现EMT转化的乳癌细胞发生能量代谢的重塑造。首次证实Twist诱导的EMT转化的正常乳腺上皮细胞和乳癌细胞，发生以糖酵解为主要特征的能量代谢的转变。.本项目目前已发表研究论文8篇，SCI收录论文4篇，IF>6.0的论文2篇。已培养博士生2名，硕士生4名，1名硕士研究生现已提前转博。