转录因子ZNF32对结肠癌干细胞自我更新的调控研究

Colon cancer stem cells (CCSCs) play a vital role in the recurrence, metastasis and drug resistance. And the key transcription factor was a critical factor in the regulation of CCSCs. ZNF32 was an important transcription factor of the Krüppel-like protein family. And the functions and regulation of ZNF32 in cancer stem cell has not been known well. Our previous study demonstrated that the expression of ZNF32 was higher in CCSCs than that in colon cancer cells. When knockout of ZNF32 gene in CCSCs, the expression of stem cell markers and the ability of self-renewal were significantly decreased. In addition, it was indicated that high level of ZNF32 expression was closely associated with worse overall survival. In this project, we aim to further investigate the function of ZNF32 in the regulation of CCSCs and interrogate the molecular mechanism underlying, using the molecular and cell biology strategies combined with animal models, and clarify the downstream effectors and signal network of ZNF32. Our study aims to examine the clinical and pathological significance of ZNF32 and evaluate its potential to be a candidate biomarker for gene therapy or as a prognostic marker for colon cancer.

结肠癌干细胞在结肠癌复发、转移和耐药中扮演着重要的角色，而关键转录因子是调控结肠癌干细胞自我更新和分化潜能的重要因素。我们前期报道发现Krüppel-like家族成员，转录因子ZNF32在肿瘤的发生、发展中扮演着癌基因的角色，但其在肿瘤干细胞中的作用与机制，目前仍未可知。本课题前期探索发现，ZNF32在富集的结肠癌干细胞中的表达明显高于结肠癌细胞；同时ZNF32与结肠癌干细胞表面标志物表达，自我更新能力及体内成瘤能力相关；并与结肠癌患者的预后负相关。本项目拟在前期工作基础上，研究ZNF32对结肠癌干细胞自我更新的调控作用及机制。拟采用细胞生物学及分子肿瘤学研究方法解析ZNF32在结肠癌干细胞中的调控作用，阐明ZNF32下游重要效应分子和关键调控网络，并采用组织病理技术结合临床随访资料明确ZNF32在结肠癌预后判断及治疗中的意义，进一步明确ZNF32作为结肠癌预后标志物或治疗靶点的潜在价值。

项目背景：结肠癌干细胞在结肠癌复发、转移和耐药中扮演着重要的角色，而关键转录因子是调控结肠癌干细胞自我更新和分化潜能的重要因素。我们前期报道发现转录因子ZNF32在肿瘤的发生、发展中扮演着癌基因的角色，但其在肿瘤干细胞中的作用与机制，目前仍未可知。本课题前期探索发现，ZNF32在富集的结肠癌干细胞中的表达明显高于结肠癌细胞；同时ZNF32与结肠癌干细胞表面标志物表达，自我更新能力及体内成瘤能力相关；并与结肠癌患者的预后负相关。.主要研究内容：本项目拟在前期工作基础上，研究ZNF32对结肠癌干细胞自我更新的调控作用及机制。拟采用细胞生物学及分子肿瘤学研究方法解析ZNF32在结肠癌干细胞中的调控作用，阐明ZNF32下游重要效应分子和关键调控网络，并采用组织病理技术结合临床随访资料明确ZNF32在结肠癌预后判断及治疗中的意义。.重要结果：本研究证实了ZNF32在结直肠肿瘤干细胞中高度表达，这促进了它们的自我更新能力和致瘤性。ZNF32在结直肠癌细胞中的过度表达增加了其自我更新能力。此外，我们确定LEPR为ZNF32的下游靶基因，并证实ZNF32介导的结直肠癌自我更新的调节是通过LEPR信号转导和STAT3途径实现的。此外，ZNF32调节干细胞中核心转录因子SOX2的表达。最后，我们证明了ZNF32和LEPR在100例结直肠癌患者组织中呈正相关。同时ZNF32的表达与结直肠癌患者的预后呈负相关。.关键数据：本研究筛选了来自于结肠癌组织及结肠癌细胞的6例结肠癌干细胞，并对结肠癌干细胞及结肠癌细胞进行了深度RNA测序，系统解析了结肠癌干细胞与结肠癌细胞的差异基因。同时本研究收集了100例结肠癌患者组织标本，其中80例有对应的正常组织标本。本项目系统分析了ZNF32及下游靶基因LEPR在结肠癌组织及正常组织中的表达及其与患者预后的关系。.科学意义：本研究证实了ZNF32在结肠癌预后判断及治疗中的意义，进一步明确ZNF32作为结肠癌预后标志物或治疗靶点的潜在价值。