Galectin-1促进纺锤体装配检验点失活诱发染色体不稳定的分子机制研究

As a general hallmark of cancer, chromosome instability (CIN) is detectable in more than 90% solid cancer cells. The spindle assembly checkpoint (SAC) is a key regulator of meta/anaphase transition. The defects of SAC always leads to cell death or aneuploidy. However, the regulated network of SAC in cancer cells is largely unknown. Galectin-1 is a member of β-galactoside binding proteins. The secretory Galectin-1 promotes cancer cell migration, immune-escape and drugs resistance. While the functions of the intracellular counterpart is complicated, controversial and illusive. We firstly found that Galectin-1 promotes meta/anaphase transition and the incidence of aneuploid cells by impacting of the SAC extinction at the kinetochores. Therefore, in this study, we plan to illuminate the molecular mechanism of SAC stability regulations based on Galectin-1 activity via overexpression, interference, con-focal, time-lapse image and co-immunoprecipitation. The results will coordinate the controversies upon the tumor evolution model, and provide a Galectin-1—SAC—CIN—tumor progression theory.

染色体不稳定(CIN)现象是肿瘤的重要特征之一。纺锤体装配检验点(SAC)是控制有丝分裂中/后期转化的关键调控元件，其功能紊乱可诱导产生非整倍体细胞，但目前对肿瘤细胞中SAC的调控研究还相对初步。Galectin-1是β半乳糖苷结合蛋白家族成员之一，分泌至细胞外可促进肿瘤细胞迁移、免疫逃逸和耐药，而细胞内Galectin-1的功能较为复杂，还存在许多争议和疑问。我们首次发现了在有丝分裂过程中，Galectin-1可通过影响SAC失活过程，促进中/后期转化，并且造成非整倍体细胞显著增加。因此本课题以Galectin-1的调控功能为突破口，综合运用过表达、干涉、激光共聚焦、活细胞工作站和免疫共沉淀等技术，阐明Galectin-1调控SAC信号及诱发CIN的具体分子机制，深入探讨其在肿瘤演进过程中的意义。

染色体不稳定(CIN)现象是肿瘤的重要特征之一。纺锤体装配检验点(SAC)是控制有丝分裂中/后期转化的关键调控元件，其功能紊乱可诱导产生非整倍体细胞。Galectin-1是β半乳糖苷结合蛋白家族成员之一，分泌至细胞外可促进肿瘤细胞迁移、免疫逃逸和耐药，而细胞内Galectin-1的功能较为复杂。基于前期研究结果（Galectin-1可通过影响SAC失活过程，促进中/后期转化，并且造成非整倍体细胞显著增加），本课题旨在阐明Galectin-1调控SAC信号及诱发CIN的具体分子机制，并深入探讨其在肿瘤演进过程中的意义。Galectin-1高表达于肿瘤细胞中，而在非肿瘤细胞中表达水平较低或无表达；在整个细胞周期进程中，M期和G1期Galectin-1表达水平最高，进入S期后逐渐下降，至G2期起始达到最低点，而到G2后期又开始重新积聚，这一波动表达的现象可能是受到NF-YB的调控；在M期，Galectin-1可明显加速中-后期转化；具体的分子机制研究发现Galectin-1可作用于SAC系统，通过介导Dynein识别并结合Mad2，促进Cdc20的释放和APC/C的激活，明显增加了后期滞后染色体和CIN的出现率。12例乳腺癌标本的免疫组化染色显示，癌组织均过表达Galectin-1。而MCF10A细胞持续高表达Galectin-1导致的CIN引起细胞的恶性转化，促进细胞的增殖和侵袭。Galectin-1是第一个被发现的在SAC检验点失活过程中的Dynein配体，起到了重要的调控作用。综合其分泌型已知的促肿瘤功能，是一个潜在的肿瘤诊断和治疗的靶点。