FOXP3在乳腺癌化疗耐药中的作用及其分子机制研究

Breast cancer is the highest incidence of female cancer, chemotherapy is the main treatment. The major problem is chemotherapy resistance in clinical. Our studies found：① the chemotherapy sensitivity in breast cancer cells transfected FOXP3 was significantly higher than that in control group;②the overexpression of wild type FOXP3 can enhance DNA damage;③RNA-seq analysis suggests that the overexpression of wild-type FOXP3 can downregulate the expression of ATR, which is the key molecule in DNA damage repair;④The bioinformatics analysis also showed that there are potential binding sites of FOXP3 existed in the promoter region of ATR.These results suggest that FOXP3 may downregulate ATR to inhibit DNA damage repair so as to enhance the sensitivity of breast cancer to chemotherapy. Accordingly, this paper intends to determine the influence of FOXP3 on chemotherapy resistance in vivo and vitro ; through cell and molecular biology techniques clarify molecular mechanism of FOXP3 and ATR in inhibiting DNA repair, confirme the mechanism of FOXP3 mediate chemotherapy sensitivity ; and verify the relationship of Foxp3, ATR and breast cancer chemotherapy resistance by clinical sample analysis. This project will provide a new strategy for the treatment of breast cancer.

乳腺癌是女性发病率最高的肿瘤，化疗是其主要治疗手段，化疗耐药是乳腺癌临床治疗面临的主要问题。课题组研究发现：①过表达野生型FOXP3的乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性显著高于对照组细胞。②FOXP3表达水平与DNA损伤程度呈正相关。③乳腺癌细胞的转录组学分析结果提示，过表达野生型FOXP3下调DNA损伤修复关键分子ATR的表达。④生物信息学分析发现ATR启动子区存在FOXP3的可能结合位点。上述结果提示FOXP3可能通过下调ATR抑制DNA损伤修复从而增强乳腺癌对化疗药物的敏感性。据此，本课题拟从体内和体外观察FOXP3对乳腺癌化疗耐药的作用；通过细胞与分子生物学技术阐明乳腺癌中FOXP3调控ATR抑制DNA损伤修复的分子机制，确认FOXP3通过影响DNA损伤修复增强乳腺癌对化疗的敏感性；通过大规模临床样本分析FOXP3、ATR与乳腺癌化疗耐药的关系，为乳腺癌克服耐药的靶向治疗提供新策略。

乳腺癌患者占女性肿瘤患者的22.9％,已居妇女恶性肿瘤的首位。尽管其临床治疗手段较为多样，化疗仍是其重要的组成部分。但是，由于患者原发性或者获得性耐药的产生，从而导致化疗失败，极大的影响了乳腺癌患者的总生存率及预后。因此，深入探究乳腺癌化疗耐药的机制，寻找有效的治疗靶点，能够为乳腺癌的临床治疗开拓新思路。. FOXP3（Forkhead box protein 3）是叉状头转录因子家族的一员。研究发现：①FOXP3在乳腺癌细胞中是低表达的，FOXP3能够抑制乳腺癌发生；②FOXP3基因缺失或突变的小鼠乳腺癌的发生率增高，人乳腺癌组织中FOXP3的阳性表达率显著低于正常组织；③过表达FOXP3能够促进乳腺癌细胞凋亡。文献报道FOXP3在乳腺癌的增殖、转移和血管生成过程中发挥重要作用，然而对于FOXP3在乳腺癌化疗耐药中的作用却鲜有报道。为进一步观察FOXP3与乳腺癌化疗耐药之间的关系，我们进行了下列研究工作：①体内外系统验证FOXP3增强乳腺癌化疗敏感性的作用；②高通量筛选FOXP3调控乳腺癌化疗耐药的靶分子，并确认其作用的分子机制；③通过体内、体外实验系统研究FOXP3-ATR通路对乳腺癌化疗敏感性的影响；④在乳腺癌临床样本中检测FOXP3、ATR的表达情况，评价其与乳腺癌化疗耐药之间的关系。. 通过以上研究我们发现：①体内外实验均证实FOXP3能显著增强乳腺癌化疗敏感性；②RNA-seq转录组学测序结果表明FOXP3下调DNA损伤修复关键分子ATR的表达；③Western-blot，细胞免疫荧光等实验表明，FOXP3能够抑制ATR的表达，双荧光素酶报告基因和ChIP实验证实FOXP3对ATR启动子的调控作用，确定两者相互作用的核心位点。④通过细胞免疫荧光和染色体稳定性检测等方法确证FOXP3通过ATR/Chk1代谢通路调控DNA损伤修复。⑤对120例临床标本的组织芯片的免疫组化发现，FOXP3在乳腺癌耐药组织中的表达水平显著低于敏感组，并且FOXP3和ATR的表达是负相关的。. 通过本课题，我们证实FOXP3通过下调ATR来发挥其对乳腺癌DNA损伤修复的抑制；证实FOXP3通过抑制DNA损伤修复增强乳腺癌对化疗药物的敏感性，为乳腺癌克服化疗耐药的靶向治疗提供新思路。