lncRNA-ATB调控乳腺癌细胞STAT3通路介导CAFs激活促进乳腺癌转移的机制研究

Metastasis is a major cause of death in patients with breast cancer. The interaction of breast cancer cells and stromal cells is the important mechanism in promoting distant metastasis. In the preliminary work, we found a key molecular CDK2AP1 which influence breast cancer cell proliferation. Furthermore, this molecular was related to metastasis through a retrospectively analysis in clinical samples. The expression of CDK2AP1 was associated with lncRNA-ATB and inflammatory cytokines measured by lncRNA chip and gene interference in clinical sample and cellular level. The activity of STAT3 may be regulated by lncRNA-ATB. STAT3 signaling pathway is the main way of regulating inflammatory cytokines, which activate fibroblasts. The activated fibroblasts named CAFs promote the proliferation and migration of tumor cells. But how lncRNA-ATB mediated CAFs activation through STAT3 pathway and CAFs promote breast cancer metastasis are unclear. On this basis, the further study of this project is to study the mechanism of lncRNA-ATB regulate inflammation factor in breast cancer cells, and whether inflammation factor activate CAFs, which, in turn, promote metastasis of breast cancer cells. Therefore, this study provided a new insight into the metastasis of breast cancer.

转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因，乳腺癌细胞与基质细胞的相互作用是促进乳腺癌远处转移的重要机制。STAT3信号通路是调控炎性细胞因子的主要途径，炎性因子能够激活成纤维细胞，形成肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）, CAFs又能促进肿瘤细胞的增殖和迁移。申请人在前期工作中发现了影响乳腺癌细胞增殖的关键分子CDK2AP1，通过对临床样本分析发现该分子与转移相关；应用lncRNA芯片及慢病毒干扰手段证明CDK2AP1的表达与lncRNA-ATB和炎性因子的表达相关，并受STAT3信号通路影响。但关于lncRNA-ATB通过STAT3通路调控乳腺癌细胞炎性因子的详细机制尚不清。本项目拟在此基础上，深入研究lncRNA-ATB通过STAT3通路调控炎性因子，并介导CAFs激活促进乳腺癌转移的机制,为有效干预乳腺癌转移并为其应用于临床转化医学提供新的理论基础。

本项目拟深入研究lncRNA-ATB调节乳腺癌细胞炎症因子产生的信号通路，和乳腺癌细胞分泌的炎症因子激活形成CAFs进而促进乳腺癌细胞转移的机制。2016年在第一阶段实验中，MDA-MB-231细胞中过表达lncRNA-ATB，应用人基因表达谱芯片，检测与对照组的基因表达测差异，没有发现STAT3相关通路。并考虑已有多个报道lncRNA-ATB介导参与多种癌症的进展，但是具体机制复杂多样尚不清楚。但发现了基因StarD4的临床相关性较好，遂选择StarD4基因进入下游进一步实验。遂转向重点研究lncRNA-ATB的调节的下游新的分子通路。脂质代谢，尤其是胆固醇稳态失调已被证实参与癌症的进展。StarD4(STAR domain containing 4, StarD4)是类固醇合成急性调节蛋白(steroidogenic acute regulatory protein, STAR)相关脂类转运结构域蛋白家族成员之一，是维持胆固醇稳态所需的关键转运体。然而，StarD4在乳腺癌中的分子功能尚不清楚。我们通过深入分析和挖掘组学数据，并利用临床样本筛选发现TNBC亚型StarD4高表达与预后相关, 细胞功能实验发现StarD4参与调节乳腺癌细胞的增殖、细胞周期进程、凋亡和迁移能力等。体内外实验提示敲减StarD4抑制肿瘤进展。进一步通过转录组学和qPCR/WB验证发现StarD4参与SREBP2调控胆固醇代谢稳态、EGFR/VEGFR/CSC-niche受体通路和CSC基因（PAK2、CREB1）等。研究提示StarD4可作为一种潜在的生物标志物，为TNBC的治疗提供了新策略。