Cyclophilin B活化STAT3信号通路介导乳腺癌化疗抵抗的分子机制研究

Breast cancer is the most common malignant tumor in female, and chemoresistance is an important cause of poor outcome. We previously demonstrated that Cyclophilin B (CypB) could resist chemotherapeutic drugs induced cell death. CypB was found to interact with signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), while inhibiton of STAT3 activity could promote cytotoxicity of chemotherapeutic drugs. In addition, overexpression of CypB or inhibition of STAT3 activity could increase or decrease mRNA levels of drug-resistance-related genes like ATP-binding cassette transporter G2 (ABCG2). These suggest that CypB is involved in chemoresistance, but its mechanism is yet unclear. This project will use breast cancer as model to explore the important role of CypB in breast cancer progression and chemoresistance. We will confirm the interaction between CypB and STAT3 and address the potential role in STAT3 signaling. Moreover, we will reveal the new mechanism that CypB cooperate with STAT3 in the regulation of drug-resistance-related genes, also will provide new evidence in breast cancer chemoresistance.

乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤，化疗药物抵抗是影响乳腺癌疗效的重要原因。我们前期发现CypB可抵抗化疗药物的杀伤作用；同时发现CypB与STAT3存在相互作用，而抑制STAT3活性能够增强化疗药物的杀伤作用；另外我们也发现过表达CypB或抑制STAT3活性可升高或降低ABCG2等耐药相关基因的mRNA水平；这些均提示CypB参与化疗抵抗，然而其机制尚不清楚。本项目拟在乳腺癌模型中探讨CypB在乳腺癌进展及化疗抵抗中的重要作用，确定CypB与STAT3相互作用并促进转录因子STAT3活化，揭示CypB与STAT3协同调控耐药相关基因的新机制，为乳腺癌耐药的调节机制提供新的思路。

乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤，化疗药物抵抗是影响乳腺癌疗效的重要原因。. 本研究发现CypB在乳腺癌中表达水平明显高于正常乳腺，且CypB表达水平与乳腺癌患者预后存在一定的关系，高表达CypB的乳腺癌患者预后差。进一步，研究发现相比化疗敏感的乳腺癌，化疗抵抗的乳腺癌组织中CypB表达水平更高，且过表达CypB可明显抵抗化疗药物的细胞杀伤作用。因此，CypB可能与乳腺癌预后及化疗敏感性相关。. 随后，我们继续CypB与化疗敏感性相关的研究。研究发现，CypB与STAT3二者之间存在相互作用，且过表达CypB会升高p-STAT3磷酸化水平；另外，乳腺癌组织中p-STAT3水平明显高于正常乳腺；且p-STAT3磷酸化水平和CypB表达水平二者呈一定的线性相关。进一步，研究发现相比化疗敏感的乳腺癌，化疗抵抗的乳腺癌组织中p-STAT3磷酸化水平更高，抑制STAT3活性可增强化疗药物对乳腺癌细胞的杀伤作用。因此，CypB可与STAT3相互作用并促进STAT3的活化，而STAT3的活化与乳腺癌化疗敏感性相关。. 最后，我们研究CypB与STAT3二者协同调控化疗敏感性的分子机制。我们通过JASPAR网站预测到ABCG2、ABCB1及ABCC1基因启动子区存在STAT3的结合位点。过表达CypB可升高 ABCG2、ABCB1及ABCC1基因的mRNA 表达水平；而抑制STAT3活化可降低ABCG2、ABCB1及ABCC1基因的mRNA 表达水平。进一步运用染色质免疫沉淀（ChIP）实验证实，p-STAT3可结合至 ABCG2、ABCB1、ABCC1等基因启动子区。过表达CypB，p-STAT3在这些基因启动子区的富集程度升高，而抑制STST3活化，p-STAT3在这些基因启动子区的富集程度降低。因此，CypB通过活化STAT3，进一步活化的STAT3调控耐药相关基因的表达，从而影响乳腺癌化疗敏感性。. 上述结果明确了CypB通过活化STAT3影响乳腺癌化疗敏感性的分子机制，为增强化疗药物敏感性及乳腺癌的精准治疗提供科学依据，这对于改善乳腺癌患者的生存具有重要意义。