《基因異質性在乳腺癌轉移和化療中的作用》是依託山東大學，由牟坤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基因異質性在乳腺癌轉移和化療中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：牟坤
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
乳腺癌是一種高度異質性的腫瘤，基因異質性在乳腺癌轉移及化療抵抗中發揮重要作用。申請人前期參與研究的高解析度定量多色螢光原位雜交技術（QM-FISH），能精確區分不同腫瘤細胞克隆，檢測同一腫瘤細胞內30種以上基因的拷貝數變異(CNVs)。我們前期通過對新輔助化療標本的研究，發現異質性腫瘤細胞克隆在化療反應方面存在明顯差異。初步研究結果提示我們有必要對腫瘤克隆性基因差異表達進行更加細緻、深入的研究，開發一種前瞻性分子診斷程式，用於複雜類型乳腺癌患者的精細化分子病理診斷。本項目將從病理形態、蛋白受體表達及基因CNVs異質性的不同層面入手，比較乳腺癌原發灶和轉移灶腫瘤細胞的異質性變化，利用計算機軟體輔助分析，從複雜多變的分子事件中獲取與轉移相關的關鍵基因變化；追蹤基因異質性腫瘤克隆在化療過程中的分子變化，以及對化療藥物的反應性差異，探尋與化療抵抗相關的基因變化，為臨床化療方案的制定提供理論指導。
結題摘要
目前在腫瘤治療的研究中，CHK1靶向抑制劑的治療效果已被證實，主要是在聯合化療中的作用，也有部分報導指出CHK1靶向抑制劑的單劑抗腫瘤活性。但在乳腺癌中，因受限於明顯的腫瘤異質性，CHK1靶向干預的作用機制與套用方式依然不明。首先我們利用TCGA資料庫評估了CHK1的表達模式，並使用Kaplan Meier Plotter在乳腺癌患者中針對CHK1進行了生存分析。在乳腺癌細胞中，分別轉染針對CHK1的siRNA、CHK1及其激酶突變體（CHK1-S317A/S345A）的重組質粒與相應的對照，進行了細胞功能試驗，包括增殖（CCK8、EdU、克隆形成實驗）、藥物敏感性檢測以及細胞周期和凋亡的檢測。在機制研究中，我們進行了基因數據集與表型數據集的聯合轉錄組分析，並進一步通過表觀調控篩選實驗，RT-qPCR和western blot來驗證。TCGA與Kaplan Meier Plotter的乳腺癌大樣本病例數據表明，CHK1的表達與生存分析均與ER和PR存在密切的關係。我們的實驗結果表明，在ER-/PR-/HER2-乳腺癌中，靶向抑制CHK1可作為阿黴素的致敏劑，而在ER+/PR+/HER2-細胞中，靶向抑制CHK1卻變成了腫瘤細胞的獨立損傷因子而非化療致敏劑。在機制研究中，我們發現，在ER-/PR-/HER2-乳腺癌中，CHK1可被阿黴素誘導激活，並通過MCC-APC/C-cyclinB1軸介導的細胞周期調控與MSX和Bim介導的凋亡調控，來影響阿黴素對腫瘤細胞的殺傷力。與之不同的是，在ER+/PR+/HER2-乳腺癌中，因CENPF介導的CHK1轉錄激活被阿黴素強烈抑制，使得CHK1無法參與阿黴素引起的損傷應激反應，因此CHK1的靶向抑制無法發揮化療致敏效應。雖然如此，但有意思的是，在ER+/PR+/HER2-乳腺癌中，CHK1憑藉下游分子p21、Eg5與Fas的作用成為維持腫瘤細胞生存的必須分子，從而僅靠單一的靶向抑制CHK1就能造成ER+/PR+/HER2-腫瘤細胞明顯的周期阻滯與凋亡激活的效應。以上發現表明，在乳腺癌中，CHK1的作用會因ER/PR的狀態不同而發生轉變，而這也就為 CHK1靶向抑制劑在乳腺癌治療中的套用提供可靠了的決策依據，因此，準確定位CHK1在不同ER/PR狀態下的作用，是合理靶向用藥的關鍵。
