EZC-乳腺癌干细胞转基因小鼠模型的建立及其应用

乳腺癌干细胞（BCSC）与乳腺癌发生、发展、转移、复发和耐药等关系密切。BCSC分离纯化和检测困难，自我更新和分化易受环境因素影响，其研究结果差异较大。因此，建立快速分离纯化和检测乳腺癌干细胞，受环境因素干扰少，能为高通量筛选药物提供良好平台的动物模型是迫切的。本项目拟应用申请者研究的BCSC特异性启动子（X）和VISA整合放大系统（美国专利），建立X-VISA-Luc-GFP转基因小鼠模型，再与MMTV-Wnt-1乳腺癌转基因小鼠杂交后，获得X-VISA-Luc-GFP BCSC模型（EZC-BCSC转基因小鼠模型）。该模型的BCSC特异性表达Luc (荧光素酶) 和GFP（绿色荧光蛋白），可用活体成像系统实时检测BCSC，也可用荧光显微镜和流式细胞仪快速分离纯化和检测BCSC。本模型将为研究BCSC与乳腺癌发生、发展、转移复发及耐药关系和高通量活体内筛选BCSC靶向药物提供实用的平台。

乳腺癌干细胞（BCSCs）与乳腺癌发生、发展、转移、复发和耐药等关系密切。BCSCs 分离纯化和检测困难，自我更新和分化易受环境因素影响，其研究结果差异较大。因此，建立快速分离纯化和检测乳腺癌干细胞，受环境因素干扰少，能为高通量筛选药物提供良好平台的动物模型是迫切的。本研究：（1）应用乳腺癌干细胞特异性启动子建立含32个乳腺癌干细胞特异性启动子的启动子库；（2）筛选出5 高效高特异性的乳腺癌干细胞靶向系统（EZH2-VISA，MMP2-VISA，LGR5-VISA，hTERT-VISA，ALDH1-VISA）， X-VISA 可达到CMV 启动子活性的50%-300%，但在人正常细胞和乳腺正常细胞中无明显活性；（3）该研究获得4个X-VISA-Luc-GFP 乳腺癌干细胞活体动物体内光学成像转基因小鼠模型( MMP2-VISA-Luc-GFP, LGR5-VISA-Luc-GFP, hTERT-VISA-Luc-GFP, ALDH1-VISA-Luc-GFP )，并分别与MMTV-Wnt-1 乳腺癌转基因小鼠杂交后，获得X-VISA-Luc-GFP BCSCs模型（EZC-BCSCs 转基因小鼠模型）。该模型的乳腺癌干细胞特异性表达Luc (荧光素酶) 和GFP（绿色荧光蛋白），可用荧光显微镜和流式细胞仪快速分离纯化和检测乳腺癌干细胞，该研究从EZC-BCSCs 转基因小鼠模型（TVSA-Wnt1阳性小鼠）肿瘤中分离一株乳腺癌干细胞并命名为XM001。（4）获得1个杀灭乳腺癌干细胞的靶向分子（hTERT-VISA-miR-34a）2个杀灭乳腺癌细胞的靶向分子（hTERT-VISA-PEA15 和 hTERT-VISA-miR-200b/c），其中hTERT-VISA-miR-34a通过体内外实验证实可抑制乳腺癌细胞的生长与侵袭，进一步发现hTERT-VISA-miR-34a可抑制乳腺癌干细胞的成球能力，下调乳腺癌干细胞标志物CD44的表达，诱导乳腺癌干细胞凋亡。通过靶向抑制CD44与Wnt1进而抑制Wnt-β-catenin 信号通路，从而抑制乳腺癌干细胞的生长侵袭。该项目对于阐明乳腺癌发生发展的分子机制提供了坚实的理论基础和实验依据，EZC 转基因小鼠模型为研究乳腺癌干细胞与乳腺癌发生、发展、转移复发及耐药关系和高通量活体内筛选乳腺癌干细胞靶向药物提供实用的平台。