利用SOX2报告基因系统研究乳腺癌肿瘤干细胞特性及表面标记物

Cancer stem or tumor-initiating cells (CSCs), have the ability to initiate and sustain cancer and are considered to be resistant to the majority of current cancer treatments and to be the cause of metastases and cancer-related death. Therefore, identification and characterization of CSCs is important for developing innovative therapy against cancers..Previously, we described a reconstructed reporter structure, based on the transcriptional regulatory elements upstream of SOX2, with a high ratio of signal to noise, and it has been proved that it can be used to isolate and evaluate breast and ovarian CSCs efficiently. However, the mechanism, by which the reconstructed structure serves as a powerful tool to isolate CSCs is still elusive. The aim of this application is that we want to clarify the molecular basis of regulation of SOX2 promoter activity in breast CSCs. Moreover, we also want to use our construct to enrich breast CSCs for identifying new special breast cancer stem cell related cell surface markers, which can be the potent targets for immunotherapeutic therapy.

肿瘤干细胞不但具有形成肿瘤的能力，而且具有对现有肿瘤疗法普遍的抗性。因此，分离和对其特性的研究对创新性的肿瘤治疗方法意义重大。在此前的研究中，我们构建了基于SOX2转录调控元件的报告基因结构，其具有高度的灵敏性，并且在不同肿瘤（乳腺癌及卵巢癌）中被证实，此报告基因可以高效分离并对肿瘤干细胞成瘤能力进行评估，但是，至今此报告基因工作的分子机制一直没有被阐明。此申请的目的在于揭示在乳腺癌中SOX2在肿瘤干细胞中的特异性调控方式；并且利用报告基因结构富集乳腺癌中肿瘤干细胞，寻找乳腺癌肿瘤干细胞上特异性的表面标记物，为新型免疫疗法的临床开发奠定基础。

肿瘤干细胞不但具有形成肿瘤的能力，而且具有对现有肿瘤疗法普遍的抗性。因此，分离以及对其特性的研究对创新性的肿瘤治疗方法意义重大。本项目的目的在于揭示在乳腺癌中SOX2在肿瘤干细胞中的特异性调控方式。本项目利用报告基因结构富集乳腺癌中肿瘤干细胞，寻找乳腺癌肿瘤干细胞新特性。. 通过本项目我们构建了SOX2报告基因系统，并通过FACS分离报告基因阳性和阴性的细胞时，报告基因阳性细胞显示出显著增强的体外和体内成瘤性，且报告阳性细胞具有较强的转移性。. 肿瘤干细胞被认为对化疗药物表现出增强的耐药性。我们实验发现用顺铂或紫杉醇治疗MCF7细胞降低了细胞的总体生长，但提高了存活细胞中报告阳性细胞的比例。通过本项目研究发现在通过报告基因富集的肿瘤干细胞中具有特异性的线粒体能量代谢及氧化磷酸化活性，这对研究肿瘤干细胞特性提供一个新方向，这一特性也可能与肿瘤干细胞具有更强的抗药性有关，这一点还需要进一步的验证。. 另外，前期研究表明沙利霉素可以特异性杀死肿瘤干细胞，在本项目研究中加入关于沙利霉素对肿瘤干细胞作用的研究，并研究了用沙利霉素与其他化疗药物联合治疗的可行性。有趣的是，与化学疗法不同，沙利霉素的治疗在没有选择报告阳性细胞的情况下影响了整体细胞生长，另外我们发现沙利霉素联合多柔比星可以获得更好的肿瘤干细胞杀伤作用。上述结果对特异性杀伤肿瘤干细胞具有一定的参考价值。