锌指蛋白32调控上皮-间质转化以及肿瘤相关成纤维细胞活化在乳腺癌转移中作用机制的研究

Breast cancer is one of the most common cancer among female population worldwide. Metastasis accounts for the major cause of breast cancer related death. Both the intrinsic and extrinsic signal crosstalks are involved in breast cancer metastasis. The functions and regulation of a novel Zinc finger protein 32(ZNF32) has not been known well. We found that ZNF32 expression in tumor tissues from the patients with metastatic breast cancer is much lower compared with those without metastasis. We also demonstrated that both the tumor formation and epithelial to mesenchymal transition (EMT) and processes were attenuated by ZNF32 overexpression in vivo. Additionally, in this context, the activation of cancer associated fibroblasts (CAFs) within the microenvironment was largely inhibited. In this project, we aim to further investigate the molecular mechanism underlying ZNF32-regulated EMT and the exact role of the interaction between tumor cells and CAFs in breast cancer metastasis. Furthermore, the correlations of ZNF32 expression with EMT, CAFs activation and metastasis will be examined in large clinical cohorts. Our study will clarify the significant roles of ZNF32 in breast cancer metastasis which might facilitate the future investigations of ZNF32 in cancer prognosis and gene therapies.

乳腺癌是严重危害女性健康的恶性肿瘤之一，乳腺癌细胞发生转移是患者死亡的主要因素，其转移机制涉及肿瘤细胞自身生物学行为改变及其与微环境之间的相互作用。锌指蛋白（ZNF）32功能不甚清楚，目前仅有我们课题组对其功能进行部分报道。我们前期发现ZNF32在发生转移患者乳腺癌组织和淋巴结转移灶中的表达低于无转移患者乳腺癌组织，并且过表达ZNF32能抑制乳腺癌细胞发生上皮-间质转化（EMT）、体内转移以及肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）的活化。本课题拟在前期工作基础上，从ZNF32调控乳腺癌细胞自身EMT发生和与肿瘤微环境中CAFs相互作用的双重角度，阐明ZNF32在乳腺癌细胞转移中的作用及机制，并扩大临床组织样本分析ZNF32及其效应分子与EMT相关蛋白、CAFs标志物、乳腺癌转移、复发和患者生存预后的相关性，明确ZNF32作为乳腺癌预后标志物和基因治疗的潜在应用价值。

乳腺癌细胞发生转移是患者死亡的主要因素，其转移机制涉及肿瘤细胞自身生物学行为及其与微环境之间的相互作用。在我们前期研究锌指蛋白(ZNF)32功能的基础上，本项目针对患者信息结合体内外实验研究开展多角度分析，从分子调控、细胞生物学行为到动物整体进行多层面研究, 阐明了乳腺癌细胞ZNF32表达下调促进转移的分子机制。发现了ZNF32在乳腺癌细胞中表达下降，并与乳腺癌转移及生存期的有密切关系；ZNF32下调降低对黏附分子ITGA5的转录抑制作用，使ITGA5表达增加，从而改变细胞与基质黏附作用来促进乳腺癌细胞迁移侵袭能力，最终增强乳腺癌细胞转移能力。ZNF32的下调还通过转录调控IP10的产生和外泌体ITGA5的增加，促进乳腺癌组织微环境FAP阳性类型的肿瘤相关成纤维细胞（CAF）的活化，进一步促进乳腺癌的转移。此外，ZNF32表达降低协同促进营养缺乏和EGF诱导乳腺癌细胞EMT发生，进一步增强乳腺癌细胞的转移能力。同时我们探讨了ZNF32与雌激素相关受体ER, GPER的相互调控作用，阐明了ZNF32通过转录调控GPER促进乳腺癌细胞干性增加的机制及其促进乳腺癌细胞对常规化疗药物紫杉醇的耐药机制。本项目研究明确了乳腺癌转移的新机制，补充了ZNF32的新功能。结合我们前期对ZNF32功能的研究成果，认为ZNF32在维持细胞生存中起重要作用，其表达增高会增强细胞的生存和抵抗药物能力，而ZNF32表达减低会提高对药物的敏感性，但同时也会启动推进细胞的运动进而促进肿瘤的转移。因此，我们提出乳腺癌转移防治的新理念：在治疗肿瘤时需要降低ZNF32表达与杀灭肿瘤药物同时进行，方能既提高对药物的敏感性又能及时防止肿瘤的转移。研究成果将为控制乳腺癌转移提供新的方向和策略。本项目支持下发表SCI论著3篇，投稿3篇。培养硕士研究生5名，博士研究生5名。