FSIP1蛋白通过SOX4-SLUG-ITGB8信号轴促乳腺癌转移的分子机制研究

The identification of therapeutic targets to prevent cancer metastasis is still a vital question in cancer research. Our previous studies demonstrated that FSIP1, one member of Cancer/testis antigen family, can bind with HER2 and mediate cancer progression and invasion（PNAS，2017）. However, its underlying mechanisms are still unclear. By gene expression array screening, we also found a positive correlation between FSIP1 and SLUG、ITGB8 or SOX4. In vitro and vivo studies show that FSIP1 knockdown can attenuate cancer cell invasion and migration, EMT and tumorigenesis. By the analysis of clinical samples, we found FSIP1 high expression correlates with poor survival and prognosis. Therefore, we propose the hypothesis that FSIP1 promote breast cancer metastasis via SOX4-SLUG-ITGB8 axis. In this project, we will use immunofluorescent assay, immunoprecipitation, mass spectrometry and animal in vivo imaging to explore how FSIP1 mediates cancer metastasis, including its interaction and cooperation with key components in SOX4-SLUG-ITGB8 signaling axis. This study aims to demonstrate the mechanisms by which FSIP1 promotes breast cancer metastasis and propose new biomarkers and therapeutic targets with a solid scientific rational.

寻找有效的抗转移靶点是肿瘤治疗的热点及难点。前期研究通过免疫共沉淀和微量热泳动等技术证实癌-睾丸抗原家族成员FSIP1与HER2受体结合可促进乳腺癌的生长和侵袭（PNAS，2017），但其参与转移的机制尚不清楚。随后在细胞中经表达普芯片分析得出差异基因SLUG、ITGB8、SOX4与FSIP1正相关。体内实验中敲减FSIP1，细胞的侵袭、迁移能力降低，EMT相关标志物改变，与裸鼠成瘤实验结果一致。临床样本检测发现，FSIP1等与患者的不良预后相关。综上，提出假说，FSIP1通过介导SOX4-SLUG-ITGB8信号轴促进乳腺癌的转移。本项目拟通过细胞免疫荧光、蛋白质体外结合、蛋白质谱和动物活体成像等技术，探讨FSIP1对乳腺癌转移的影响，明确FSIP1与SOX4-SLUG-ITGB8信号轴之间的关系。揭示FSIP1促乳腺癌转移的作用机制。为乳腺癌预后标志物、新靶点的筛选提供理论依据。

三阴性乳腺癌是预后较差的乳腺癌亚型，且目前无有效的治疗靶点。因此，发掘能够抑制三阴性乳腺癌进展的有效靶点是目前乳腺癌治疗领域的研究重点。本课题所产生的研究结果均基于对三阴性乳腺癌转移及耐药等恶性表型的分子机制的探索。其中本课题组重点关注了本课题立项的主要蛋白，即FSIP1促进三阴性乳腺癌转移及耐药的研究，并发现了FSIP1能够通过结合并稳定多重耐药蛋白MRP1，进而诱导肿瘤细胞对多西他赛的耐药性。之后，本研究尝试对FSIP1在非编码RNA中的角色进行初步的探索。在此过程中发现了miR-590-3p在转移性乳腺癌中的差异性表达并以此作为横向课题进行研究，揭示了miR-590-3p通过降低Slug的表达抑制三阴性乳腺癌的侵袭及转移，这为本课题未来探索FSIP1与非编码RNA之间的调控网络提供了宝贵的经验。最后，本课题组在三阴性乳腺癌干细胞相关的研究中发现了SH3RF3的差异性表达，并以此作为另一项横向课题。本研究通过大量的工作证明了三阴性乳腺癌干细胞中SH3RF3的高表达能够通过结合JNK通路中重要的调控复合体MKK-JIP-JNK激活JUN磷酸化，而JUN磷酸化在转录层面增强了PTX3的表达，进而诱导三阴性乳腺癌干细胞的形成。本研究通过上述研究深入的揭示并拓宽了三阴性乳腺癌进展及耐药的调控机制，为以后探索三阴性乳腺癌的治疗提供了宝贵的经验。