Fermt2在乳腺发育、乳腺癌发生和乳腺癌干细胞命运决定中的作用及机制

The heterogeneity, diversity of breast cancer and the complexity of individual differences in patients greatly increase the difficulty of treatment of breast cancer. The pathogenesis and mechanism of breast cancer progression are not fully understood. Fermt2 plays an important role in embryonic development and tumorigenesis. However, its regulation of mammary gland development, lactation and breast cancer stemness in specific mouse models of mammary gland has not been revealed. In our previous study, our team found that Fermt2 promotes the growth of breast ducts and the proliferation of acinar cells in a transgenic mouse model with random insertion of Fermt2, promoting breast tumorigenesis and lung metastasis. In this study, we used the mouse models to specifically knock out and knock in Fermt2 in breast luminal epithelial cells (MMTV-Cre) and myoepithelial cells (K14-Cre) to observe the role of Fermt2 in mammary gland development, lactation and breast cancer formation. To reveal its regulation in breast cancer stem cell fate, in order to provide new treatment strategies and programs for breast cancer patients , and to provide an important theoretical basis for early detection and early diagnosis of early breast cancer screening.

乳腺癌的异质性、多样性和病人个体差异的复杂性极大地增加了乳腺癌的治疗难度，其发病原因和进展机制尚未完全清楚。Fermt2在胚胎发育及肿瘤发生发展中发挥重要作用，而其在特异性乳腺小鼠模型中对乳腺发育、泌乳及乳腺癌干性的调控作用还未被揭示。本课题组前期研究中发现在随机插入Fermt2的转基因小鼠模型中，Fermt2能够促进乳腺导管生长及乳腺腺泡的增生，促进乳腺肿瘤发生和肺转移。本研究将在此基础上使用乳腺腔上皮细胞(MMTV-Cre)和肌上皮细胞(K14-Cre)特异性敲除及敲入Fermt2的小鼠模型观察其在乳腺发育、泌乳及乳腺癌发生发展中的作用，揭示其对乳腺癌干细胞命运的调控机制。力求为临床乳腺癌患者提供新的治疗策略和方案，为乳腺癌的早期筛查早期预防早期诊断提供重要理论依据。

Kindlin-2是整合素结合蛋白，在发育和肿瘤发生进展中发挥重要功能。第一部分中，我们发现缺失Kindlin-2引起小鼠泌乳和生殖功能受损，过度表达的Kindlin-2能够促进乳腺肿瘤的发生和发展，缺失Kindlin-2能够明显抑制和延缓乳腺肿瘤的发展进程，靶向Kindlin-2可为临床乳腺癌（尤其是三阴乳腺癌）患者提供新的治疗策略和治疗手段。第二部分，我们证明Kindlin-2在睾丸支持细胞中对精子的发育和雄性生育能力十分重要。发现Kindlin-2在睾丸支持细胞中的缺失能够引起严重的睾丸发育不良，生精异常和雄性不育。功能上，Kindlin-2的缺失抑制增殖，促进凋亡，损伤睾丸支持细胞的吞噬功能并且严重损伤血睾屏障。缺失Kindlin-2增强LATS1与YAP的结合，促进YAP磷酸化，抑制YAP进入细胞核。第三部分，我们报道了Kindlin-2通过与Hippo信号通路关键蛋白MOB1相互作用，促进MOB1与E3泛素连接酶praja2之间的相互作用来促进MOB1的降解，MOB1降解的减少抑制了LATS1的完全磷酸化，进而抑制LATS1下游YAP的磷酸化，并促进YAP易位到细胞核，从而激活下游Hippo靶基因转录。在靶向治疗方面，我们发现靶向Kindlin-2的特异性长效siRNA可有效缓解UUO诱导的小鼠肾纤维化，并可能成为肾纤维化的潜在治疗方法。第四部分，我们建立了两种小鼠模型，证明了Kindlin-2对于维持小鼠平滑肌的正常结构和功能至关重要。Kindlin-2的缺失通过诱导细胞凋亡损害胚胎发育过程中的平滑肌形成，并通过阻断导致肠梗阻的Ca2+内流损害成年平滑肌的收缩。