FOXM1维系肝癌干细胞特性及其与肝癌耐药关系的研究

耐药是肝癌显著的临床特征，也是导致治疗失败的主要原因。新的观念认为肝癌干细胞（LCSCs）是肝癌产生耐药抗性的根源。FOXM1是叉头框转录因子家族的一员，具有细胞干性维持功能。我们前期研究发现，无血清培养的肝癌细胞球表达高丰度的FOXM1蛋白，而抑制FOXM1导致肝癌细胞无血清悬浮培养成球能力和软琼脂克隆形成能力下降，干性基因表达降低，提示LCSCs亚群减少，同时肝癌细胞对化疗药物的耐药抗性减弱。因此，我们推测FOXM1在维系肝癌细胞干性特征和肝癌细胞获得化疗抗性中起重要作用。本项目拟用大剂量化疗药物间歇诱导法模拟临床肝癌耐药产生过程，建立肝癌耐药细胞，富集LCSCs亚群；通过干预FOXM1功能而影响耐药细胞LCSCs亚群的维持以及耐药抗性的逆转。这将深化对肝癌耐药发生机制的理解，通过阻断FOXM1来抑制LCSCs以期逆转耐药，为改善肝癌疗效提供新的思路和方法。

本课题组研究以一线抗癌药物阿霉素（ADM）为诱导药物模拟肝癌临床耐药过程，建立MHCC-97H，SK-Hep1耐药特征稳定的肝癌细胞系，结果发现耐药细胞系中转录因子叉头框M1（Forkhead box M1, FOXM1）及其上、下游关键干性靶基因克鲁泊样因子4（Krüpple-like factor 4, KLF4）、B细胞特异莫洛尼白血病毒插人位点1基因（B cell-specific MLV integration site-1, BMI-1）等表达上调，耐药细胞的干性特征（包括软琼脂克隆能力、动物体内成瘤能力、无血清悬浮培养成球能力、干性基因及表面标记的表达）较亲源细胞系显著增强。而应用慢病毒干扰耐药细胞内FOXM1或其下游基因KLF4、BMI-1表达， 耐药细胞的干性特征被显著削弱，根本上逆转了肝癌细胞的化疗抗性。机制上，干性基因KLF4直接结合肝细胞核因子6（Hepatocyte nuclear factor-6, HNF-6）基因启动子，转录激活HNF-6表达，从而决定肝癌细胞的分化和耐药程度；BMI-1则调控耐药（ABCG2、pAKT）、侵袭（MMP-2）和上皮间质转化（Snail、N-cadherin）相关基因表达，影响肝癌细胞耐药和侵袭性。本研究阐明FOXM1维系肝癌细胞干性特征的作用及其与肝癌化疗耐药的关系，通过阻断FOXM1或其干性维系靶基因能削弱肝癌细胞干性特征，并有效逆转肝癌耐药，为改善肝癌治疗提供新的思路和手段。