胚胎干细胞转录因子FoxD3在妊娠滋养细胞疾病发病机制中的作用

妊娠滋养细胞疾病（Gestational trophoblastic disease,GTD）是一组起源于胎盘滋养细胞的疾病，部分为良性，部分为恶性肿瘤需行化疗。GTD的发病机制尚未完全明确，在上海、香港两大GTD高发城市人群中研究GTD意义重大。FoxD3是胚胎干细胞转录因子，在维持胚胎干细胞和滋养干细胞多能性和自我更新中发挥重要作用，FoxD3还与滋养细胞获得迁移、侵袭功能有关。本项目通过研究：FoxD3在GTD中的表达；FoxD3在GTD中的上游调控因子和下游作用因子；FoxD3对细胞增生、迁移和侵袭、凋亡功能的影响；FoxD3表达与水泡状胎块临床结局的相关性。旨在阐明：FoxD3是否在GTD发病机制中扮演重要角色；并明确FoxD3是否可作为评估水泡状胎块向滋养细胞恶性肿瘤进展的生物学指标；结合我们以往对其他胚胎干细胞转录因子的研究结果，建立GTD发病胚胎干细胞转录因子调控网络。

我们对FoxD3及相关的PI3K/PKB、PKA/c-Src信号通道在GTD发病机制中的作用作了研究。发现FoxD3在各滋养细胞亚型中均表达，但肿瘤性滋养细胞中表达显著增高。shFoxD3可抑制绒癌细胞的增殖、迁移和侵袭。种植转染shFoxD3绒癌细胞株的裸鼠肿瘤生长率和大小较对照组显著减低，shFoxD3还可下调肿瘤滋养细胞β-hCG分泌水平。mRNA基因芯片技术发现经shFoxD3沉默绒癌细胞株后2316个功能或结构基因转录水平发生改变。通过MAS数据分析系统的pathway和GO分析发现与FoxD3关联度最大的是细胞局部粘附功能。RT-PCR确认7个细胞局部粘附功能因子在经shFoxD3转染后表达改变，并伴随FAK活性下调。转染shFoxD3的细胞其增殖、迁移和侵袭能力明显减低，研究结果提示GTD中高表达的FoxD3可能就是通过细胞局部粘附因子-FAK这一通路介导肿瘤细胞的增殖、侵袭等恶性特征；我们发现PI3K/PKB/FoxD3信号激活与GTD的侵袭表型相关，PKB在GTD中高度激活并与水泡状胎块(HM)后GTN的发生发展相关。抑制PI3K/PKB/FoxD3信号通道降低滋养细胞的增殖、迁移和侵袭功能。并显著减低FoxD3,Nanog和Stat3的表达。hCG通过诱导CG-R的合成而刺激PI3K/PKB信号通道激活并可增强FoxD3的表达，研究说明在GTD中可能存在hCG/CG-R/PI3K/PKB/FoxD3正反馈调控回路；检测提示HM与早孕胎盘组织相比、绒癌与正常滋养细胞株相比其pSrc(Tyr416)的蛋白表达均显著增高。hCG可诱导c-Src的激活，但这种激活可被c-Src特异性抑制剂PP2和Saracatinib抑制并依赖PKA信号通道。c-Src抑制后细胞周期阻滞在G1期，同时FoxD3, Nanog和细胞周期相关蛋白的mRNA表达水平均下降，提示c-Src抑制剂能够通过抑制滋养细胞周期进展进而抑制滋养细胞增殖，我们进一步发现Saracatinib在降低Src和FAK激活的同时能抑制滋养细胞的侵袭和迁移能力，说明GTD中存在hCG/PKA/Src/FoxD3信号通道激活，提示Saracatinib治疗GTD的可能性。还研究了Kif7/Glis信号通道、TrkB–STAT3–miR-204-5p调控环路及芳香化酶在GTD发病机制中的作用。