Gab2激活乳腺癌干细胞机制及其在HER2引起的耐药中的作用研究

HER2 overexpression may induce drug resistance through the activation of breast cancer stem cells. As is reported, Gab2 could enhance the tumorigenesis and metastasis induced by HER2 , but the relationship between Gab2 and cancer stem cells and the role of Gab2 in HER2-induced drug resistance have not been reported . We have previously found that Gab2 declines drug sensitivity to TAM and enhances the invasion and metastasis (Cancer Res.2007); HER2 can upregulate the expression of Gab2 while Gab2 knockdown lessen the proportion of CSCs and expression of CSC related factors, increase drug sensitivity to Herceptin. Taken together, we hypotheze Gab2 is involved in drug resistance of breast cancer, and is closely related with the activation of cancer stem cells. We aim at elaborating the mechanism of Gab2 activating cancer stem cells through gain and loss of function assay as well as the mechanism of HER2 upregulating Gab2 in vivo and in vitro, utilizing combination of tissue microarray and clinical materials to analyze the expression and relationship between Gab2 and HER2,Sox2,Oct4,and evaluate its clinical significance.Thus,our research will provide therapeutic and experimental basis for new breast cancer treatment targeting Gab2.

HER2过表达可激活乳腺癌干细胞而导致耐药。已知Gab2作为HER2共活化因子可加强HER2引起的肿瘤发生和恶性转移过程，但迄今尚无Gab2与肿瘤干细胞关系及其在HER2引起耐药中作用的报道。申请人前期研究发现，Gab2通过激活Akt通路导致癌细胞对TAM敏感性下降和侵袭能力增强(Cancer Res.2007)。过表达HER2可上调Gab2的表达，而shRNA敲低Gab2则可降低干细胞比例和干细胞相关因子的表达，并增强细胞对Herceptin的敏感性。本课题拟在细胞和动物模型中，通过敲低或过表达Gab2研究其在激活乳腺癌干细胞和加强HER2引起耐药中的作用机制；分析HER2上调Gab2表达的分子机制；并利用组织芯片，结合临床资料，分析乳腺癌患者组织中Gab2及HER2、Sox2、Oct4等的表达水平和相关性，并评估其临床意义。本项目将为确定Gab2作为乳腺癌治疗新靶点提供理论和实验依据。

已知HER2在乳腺癌发生、生长及转移过程中起重要作用，且临床HER2阳性乳腺癌患者预后差，出现化疗抵抗。Gab2作为HER2共活化因子可加强HER2引起的肿瘤发生和恶性转移过程，但Gab2与肿瘤干细胞关系及其在HER2引起耐药中作用尚不明确。.本课题研究显示乳腺癌细胞MCF-7过表达Gab2后增强细胞增殖能力，引起HER2信号通路相关蛋白AKT、ERK的磷酸化；激活乳腺癌干细胞，促进细胞成球能力，上调干性相关蛋白c-Myc、Oct-4A、Sox2的表达；降低细胞对他莫昔芬（TAM）的敏感性。反之，敲低T47D细胞中Gab2后，抑制细胞增殖能力及HER2相关信号通路的活化。同时，裸鼠体内成瘤实验结果显示，MCF-7过表达Gab2后，明显促进肿瘤生长，上调肿瘤组织干性相关蛋白c-Myc、Sox2的表达。以上结果表明Gab2能够激活乳腺癌干细胞，促进肿瘤生长，增强化疗抵抗。.此外，本课题深入研究了Gab2在HER2引起的干细胞激活及耐药中作用。分别采用内源性高表达的HCC1954细胞及T47D过表达HER2细胞，利用siRNA敲低技术，证明了HER2能够调节Gab2的表达，Gab2随着HER2过表达而表达升高；敲低HER2高/过表达细胞中Gab2后，显著抑制细胞增殖能力及HER2信号通路激活；抑制细胞成球能力，下调干性蛋白c-Myc、KLF4、Oct4、Sox2及LN28A表达，降低CD44+/CD24-的细胞比例；增强HER2过表达细胞对TAM的敏感性。裸鼠体内成瘤实验进一步研究表明，敲低Gab2减弱T47D-HER2细胞体内成瘤能力，抑制肿瘤生长，同时下调干性相关蛋白及Ki67的表达。我们对HER2调节Gab2表达的分子机制进行了研究，发现HER2上调转录因子E2F1的表达，敲低E2F1后 ，Gab2随之表达降低。以上研究表明HER2通过转录因子E2F1调节Gab2的表达，而Gab2能够促进HER2引起的干细胞激活及耐药作用。 .综上所述，本项目研究表明Gab2可参与激活乳腺癌干细胞，并在HER2引起的乳腺癌耐药过程中起重要作用，因此为确定Gab2作为乳腺癌治疗新靶点提供理论和实验依据。