FoxM1介导的SCD1高表达在胰腺癌干细胞干性维持中的作用与机制研究

Pancreatic cancer stem cell (PCSC) is the 'seed cell' for initiation, metastasis, recurrence and drug resistance of pancreatic cancer. Deregulated lipid metabolism contributes to initiation and maintance of PCSC's stemness. Screening for core signaling pathways, and developing targeted therapy against these pathways remain the top topic in pancreatic cancer studies. Our previous work identified that SCD1 is significantly overexpressed in PCSC, and silencing SCD1 will attenuate stemness of PCSC, whereas FoxM1 transcription factor can potentially target SCD1. Following studies will be carried out in current project: 1. Immunohistochemistry will be conducted against tissue microarrays of pancreatic cancer to determine the expression pattern of SCD1, as well as the correlation between SCD1 and pathological parameters for pancreatic cancer; 2. Culture PCSC and further employ stable transfection to develop high- and low- SCD1 PCSC cells, and we will further determine the impact of SCD1 on malignant behaviors of PCSC. 3. Chromatin immunoprecipitation assay and SCD1-promoter-reporter assay will be conducted to determine the transcriptional regulation of FoxM1 to SCD1. Through these studies, we will determine the involvement of FoxM1-SCD1 pathway in stemness of PCSC, and establish the potential value of the antagonist for this pathway in future pancreatic cancer therapy.

胰腺癌干细胞（PCSC）是胰腺癌成瘤、转移、复发及耐药的“种子细胞”，脂质代谢紊乱参与PCSC形成及干性维持。本课题组前期研究发现脂质代谢相关酶SCD1在PCSC中显著高表达，沉默SCD1表达可抑制PCSC干性，并且FoxM1转录因子对SCD1蛋白具有潜在的靶向调控作用。因此拟开展下述研究：1）通过对胰腺癌组织芯片进行免疫组化染色，确定SCD1蛋白的表达谱，及其与胰腺癌临床病理特征的相关性；2）悬浮培养PCSC细胞，通过稳定转染的方法，构建SCD1高表达及低表达的PCSC细胞株，观察体内及体外条件下SCD1对PCSC恶性生物学行为的影响；3）通过染色质免疫共沉淀实验、SCD1启动子荧光素酶报告基因检测，确定FoxM1对SCD1的转录调控作用。通过上述研究，力图阐明FoxM1-SCD1通路在PCSC干性维持中的作用，为其抑制剂作为潜在的抗PCSC靶向治疗药物奠定理论基础。

胰腺癌是恶性程度最高的消化道肿瘤，预后极差。患者5年生存率低于5%，研究胰腺癌发生发展的相关机制，可以为发现新的早期诊断标志物和治疗靶点，延长患者生存期提供理论依据。胰腺癌的发生是肿瘤细胞与其微环境相互作用的结果。本课题从肿瘤干细胞、微环境和肿瘤相关间质细胞三个方面，对胰腺癌的发病机制进行了研究。.肿瘤干细胞是胰腺癌发生的“种子细胞”。研究参与胰腺癌干细胞干性维持的相关机制，对提高放化疗敏感性，改善患者预后具有重要意义。课题组通过研究发现：SCD1蛋白在胰腺癌干细胞中显著高表达；通过siRNA技术敲降SCD1可显著抑制胰腺癌干细胞自我更新能力，小鼠皮下瘤的成瘤能力也显著降低。FoxM1蛋白对SCD1具有调控作用。启动子分析发现：SCD1启动子区域存在FoxM1转录因子的结合位点。进一步构建包含SCD1启动子的luciferase报告基因，Luciferase研究实验发现：FoxM1不能影响SCD1启动子的转录活性，提示FoxM1可通过某种简介通路影响SCD1表达，相关机制有待进一步研究。.缺氧是胰腺癌组织的特征之一，与缺氧相关的基因在胰腺癌发生发展中发挥重要作用。我们研究发现在缺氧环境下，胰腺癌细胞STK33的表达上调。在胰腺癌组织中STK33过表达与预后不良有关。过表达STK33表达促进PDAC增殖，迁移，侵袭和肿瘤生长，而抑制STK33表达则产生相反的作用。 机制研究发现，STK33表达受到缺氧诱导转录因子HIF-1α的调控，HIF-1α通过直接结合启动子中的缺氧反应元件来调节STK33。我们的结果表明 HIF-1α/ STK33信号通路失调促进PDAC发生发展，STK33可作为PDAC治疗候选治疗靶点改善患者预后。.既往研究发现胰腺癌细胞通过分泌外泌体，将肾上腺髓质素（ADM）远程运输到脂肪细胞中，促进脂肪分解。而胰腺癌是一个富含间质的细胞，其90%的成分为间质细胞，在胰腺癌发生发展中的作用不容忽视，本课题组研究发现，肿瘤相关成纤维细胞（CAF）及其分泌的外泌体中均富含ADM， CAF通过释放含有ADM的外泌体参与胰腺癌相关的脂肪细胞脂解。这一结果进一步发现了肿瘤相关间质细胞在胰腺癌发生发展中的作用。