BDNF-TrkB通路在乳腺癌间质转化促进乳腺癌干细胞增殖过程中的作用机制研究

肿瘤患者接受临床化疗后常发生肿瘤复发并伴随恶性表型增高。申请者前期研究发现化疗药物可诱导乳腺癌上皮发生间质转化，伴随干细胞绝对/相对数量显著升高。肿瘤干细胞是导致侵袭转移和复发的根源,其增殖与自我更新依赖周围微环境的调节。经全基因组芯片筛选发现,BDNF是乳腺癌细胞间质转化前后表达差异最明显的基因。BDNF及其受体TrkB在干细胞的增殖分化中扮演了重要角色。由此我们推断，BDNF-TrkB通路可能参与了乳腺癌间质转化促进乳腺癌干细胞增殖的过程。本项目将采用微球体培养及流式分选等方法,从体外(细胞系)及体内(临床术后标本)两方面证实乳腺癌间质转化促进乳腺癌干细胞增殖的现象;采用ELISA及抑制剂阻断等方法, 确定BDNF-TrkB通路在此过程中的作用；并在裸鼠体内观察TrkB抑制剂对间质型乳腺癌生长、转移等特性的影响以及上皮型乳腺化疗效果的有效性，从而为改进肿瘤化疗提供新策略和新方法。

三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer, TNBC）的术后复发是临床治疗过程中面临的严峻问题。目前研究表明，肿瘤干细胞（cancer stem cell, CSC）在三阴性乳腺癌复发中发挥了关键性作用。但是CSCs介导肿瘤复发的机制目前尚不清楚。我们发现，与原发性肿瘤相比，来自复发性TNBCs的CSCs具有更强的自我更新能力。化疗作用下发生上皮间质转化的（epithelial-mesenchymal transition,EMT）已分化TNBC细胞通过旁分泌脑源性神经生长因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）作用于其受体——酪氨酸激酶受体B（tropomyosin-related kinase B，TrkB），从而在肿瘤干细胞干性调控中发挥作用。TNBC常用化疗药物紫杉醇可以诱导已分化TNBC细胞产生细胞周期依赖的EMT伴随BDNF分泌和细胞凋亡等不同效应。我们还证实，BDNF通过诱导KLF4的表达促进TrkB+ CSCs的自我更新，TrkB+ CSCs亚群对于TNBC复发是不可或缺的。TrkB是预测TNBC复发的独立预后指标。在转基因小鼠模型中，清除TrkB+ CSCs细胞能够显著抑制TNBC的复发。该项研究及其衍生的治疗新理念在提高TNBC患者预后方面具有较强的临床转化前景。