泛素编码基因UBB在卵巢癌恶性表型转化及维持肿瘤干细胞功能中的作用及机制研究

卵巢癌是女性生殖系统三大恶性肿瘤之一，复发率和死亡率极高。近年来肿瘤干细胞研究的发展为解决卵巢癌的多药耐药和高复发率等治疗难题提供了全新的思路。但是，对于卵巢癌干细胞引起肿瘤转移、耐药及复发的机制尚缺乏系统性研究。本项目突破传统研究思路局限，以卵巢癌恶性表型产生的原因入手，从分子、细胞、整体三个层面，采用基于功能筛选的肿瘤干细胞分离技术，激光扫描流式细胞仪定量分析，动物活体成像以及芯片技术，以SMART文库筛选得到的功能基因UBB为研究靶点，对其在卵巢癌恶性表型转化、维持卵巢癌干细胞功能中的作用机及机制进行了深入研究。这对于全面揭示卵巢癌的发生机制，指导其早期诊断和个体化治疗，具有十分重大的意义。

本研究以肿瘤恶性表型产生的原因入手，从分子、细胞、动物实验以及临床标本多个层面，采用基于功能筛选的肿瘤干细胞分离、鉴定技术、三维细胞培养模型、荧光定量分析技术，以SMART文库筛选得到的功能基因Ubiquitin B（UbB）为研究靶点，对其在肿瘤恶性表型转化、维持肿瘤干细胞功能中的作用及机制进行了研究。我们研究发现，肿瘤细胞经组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA（Trichostatin A）压力筛选后，细胞内的UbB在RNA及蛋白水平都明显升高，肿瘤细胞的克隆形成能力、细胞侵袭力明显增强，并对多种化疗药物（TSA、DDP、Paclitaxel）及射线照射（UV）产生不同程度的抵抗作用，同时在三维细胞培养时显示出更强的克隆形成能力，干细胞标记蛋白（Sox2、Oct4、Nanog）的表达显著增加，并且SP细胞和CD44+/CD24-细胞含量明显增多。而UbB基因表达降低后，细胞内的Ubiquitin、Sox2、Oct4、Nanog等蛋白也明显下降，细胞三维培养时克隆形成能力降低、SP细胞含量均显著减低。在体内实验中，经过TSA压力筛选的肿瘤细胞不论在成瘤的速度、瘤体的重量和体积等方面都明显强于对照组，而下调肿瘤细胞中UbB的表达后，小鼠皮下瘤的生长速度、体积及重量都明显落后于对照组细胞。通过检测患者肿瘤标本，我们发现，术前接受化疗的患者，其肿瘤局部UbB的表达明显高于术前未接受化疗的患者。本研究结果提示，化疗药物可以诱导肿瘤细胞中UbB基因表达，而UbB在维持肿瘤细胞恶性表型及干细胞特性中发挥重要作用，有可能成为特异性诱导肿瘤细胞凋亡的潜在靶点。