癌基因FoxG1通过Wnt信号通路维持肝癌干细胞自我更新的分子机制研究

我们前期研究证明与骨髓间充质干细胞共培养可以促进肝癌细胞的增殖和侵袭（已发表）。进一步研究我们筛选到蛋白FOXG1在经共培养的肝癌细胞中高表达，并在非转移性肝癌细胞中过表达FOXG1可上调β-catenin、TCF-4及维持肝癌干细胞自我更新,但机制尚待阐明。本项目将以稳定表达FOXG1及其RNAi细胞为模型，通过染色体免疫共沉淀、蛋白免疫共沉淀及荧光素酶报告基因分析等方法,研究FOXG1诱导肝癌干细胞形成的分子机制,探讨FOXG1增强β-catenin核转位及上调TCF-4转录活性的功能，并在体内体外检测FOXG1对细胞浸润迁移能力的影响及分析FOXG1与临床肿瘤转移相关性,为骨髓间充质干细胞通过促进肝癌细胞高表达FOXG1而激活Wnt/β-catenin信号通路上调TCF-4,进而维持肝癌干细胞自我更新的假设提供证据,为治疗恶性肿瘤提供新的分子靶点，为干细胞临床移植奠定实验基础。

终末期肝病的临床诊治是临床工作中的棘手问题, 病死率高达70%以上。因此临床需要一种新的、安全有效，方便快捷的治疗方法。骨髓间充质干细胞在终末期肝病方面的治疗应用是国内外学者的研究重点之一。探讨干细胞与肝癌的关系，研究参与其作用的关键蛋白和信号通路，不仅为肿瘤发生机制提供新的内容，为多种恶性肿瘤的治疗与预防提供新的靶位点，还将为自体骨髓间充质干细胞的基础研究和临床治疗的安全性提供直接的科学依据，为制定规范的临床干细胞移植适应症及禁忌症奠定基础。围绕该研究背景和问题，我们的研究了与正常干细胞自我更新及干细胞群维持相关的信号通路，包括Wnt /β-catenin、Notch、Hedgehog、 PTEN/Akt、TGF-β及Bmi等。发现Wnt/β-cantenin信号通路在众多组织中式调控细胞增殖、分化和迁移的重要通路，在肝脏的各种生物学功能中同样发挥着重要作用。.我们的研究发现：.1. 与骨髓间充质干细胞共培养的肝癌细胞，SP细胞的比例明显增加。同时芯片分析发现，与骨髓间充质干细胞共培养的肝癌细胞FOXG1高表达。.2.免疫荧光染色及免疫印迹法结果表明FOXG1高表达的细胞中，干细胞标志蛋白(Bmi1，Nanong，Oct4，Sox2)表达显著增加。.3. 进一步划痕试验及浸润实验结果表明FOXG1/ HepG2细胞不仅迁移速度高于Vector/ HepG2对照细胞；浸润能力也显著升高(高达9倍)。.4. 过表达FOXG1上调β-cantenin。RT-PCR 及免疫印迹法结果表明FOXG1/ HepG2细胞中β-cantenin mRNA 及蛋白表达水平升高，TCF-4 mRNA水平升高。.5. 下调FOXG1可抑制β-catenin的表达，且影响其核浆分布，从而影响细胞成球性及SP细胞的比例。 .6. 免疫共沉淀发现，FOXG1通过与TCF-4间接结合β-catenin，促进其入核。.7. 在小鼠体内使用活体成像技术，验证了 FOXG1蛋白具有促进肿瘤干细胞形成及促进细胞迁移、浸润的生物学功能..9. 在肝癌临床标本中分析FOXG1、β-catenin、TCF-4、APC、GSK3β表达水平具有相关性，并与肝癌预后相关。