II型肺泡上皮细胞转分化对乳腺癌细胞休眠后激活的影响及其调控机制的研究

Recurrence and metastasis is the leading cause of the mortality of breast cancer, the most frequently diagnosed cancer in women. Reactivation of proliferation in dormant tumor cells promotes tumor recurrence and metastatic progress, representing a critical clinical challenge in effectively treating malignancies and for patients’ quality of life. However, the molecular mechanism involved in the reactivation of dormancy tumor cell is poorly understood, resulting in major shortcomings in our understanding of the full complexity of the disease. More recently, we and others have provided increasing evidence that dormancy tumor cells acquire the capacity to wake up after quiescence in the lung, suggesting that alveolar tissue may contribute to the reactivation of dormant tumor cells. Our previous study has shown that the trans-differentiating alveolar epithelial type II cells (AECII) can promote the reactivation of dormant breast cancer cells. Here, we will investigate the effect and mechanisms of the trans-differentiating AECII cells on the reactivation of dormant breast cancer cells and further explore the role of Slug transcription factor in the reactivation process..This project will provide a theoretical basis for elucidating the mechanism of tumor recurrence and metastasis, and a paradigm for the identification of new molecular cancer markers and drug targets.

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，该肿瘤治疗后复发和远处转移是导致患者死亡的主要原因.肿瘤休眠细胞在特定环境下激活是恶性肿瘤难以彻底根治、远处转移和复发的根源。肿瘤休眠细胞激活的原因目前尚不清楚。新近研究表明，转移后定植在肺内的乳腺癌细胞，在经历一个休眠期后能被激活增殖，提示肺泡组织中的某些因素可能有助于肿瘤休眠细胞的激活。本项目前期研究发现，II型肺泡上皮细胞（AECII）转分化可能在激活乳腺癌休眠细胞中发挥重要作用。在此基础上，本课题拟通过实验动物模型和细胞模型研究，进一步探讨AECII转分化激活乳腺癌休眠细胞的原因及其分子机制，以及转录因子Slug在介导上述过程中的关键性作用。本项目的成功实施可为阐明肿瘤复发转移的机制提供新的理论依据，并为肿瘤复发的防治提供新的肿瘤标记物和药物作用靶点。

我们前期的研究发现：转移后定植在肺内的乳腺癌细胞，在经历一个休眠期后能被激活增殖，提示肺泡组织中的某些因素可能有助于肿瘤休眠细胞的激活，因此，我们推测II型肺泡上皮细胞（AECII）转分化在激活乳腺癌休眠细胞中发挥重要作用。本课题拟探讨AECII转分化激活乳腺癌休眠细胞的原因及其分子机制，以及转录因子SNAI2在介导上述过程中的作用。我们首先通过3D培养系统建立体外休眠细胞系（MCF-7和T-47D），然后将转分化AECII上清液（简称：Super-TDA）与休眠的肿瘤细胞共培养后发现：Super-TDA可诱导休眠肿瘤细胞激活增殖。同时，我们还发现：肿瘤细胞也可促进AECII转分化进程，从而形成一个正反馈调控。随后，我们采用Elisa法检查发现：Super-TDA中TGF-β1水平明显提高，而TNF-α、IL-β1、IL-10、IL-6和IFN-γ水平无明显改变，并且通过莫能菌素或TGF-β1受体激酶抑制剂LY2109761阻断Super-TDA中TGF-β1分泌后能阻滞Super-TDA对休眠肿瘤细胞激活增殖，提示Super-TDA中TGF-β1在诱导休眠肿瘤细胞激活增殖中发挥着重要作用，但TGF-β1是否是其中的独立因素目前正在探索过程中。为了进一步探索Super-TDA在诱导休眠肿瘤细胞激活增殖的潜在机制，采用Real-time PCR及Western法检查发现：经Super-TDA诱导激活的休眠肿瘤细胞中的SNAI2表达水平明显提高，且SNAI2表达水平提高与Super-TDA细胞因子分泌具有依耐性。随后，利用慢病毒载体沉默和高表达乳腺癌细胞中SNAI2基因后发现，当沉默乳腺癌细胞中的SNAI2基因后，Super-TDA尚未能诱导休眠肿瘤细胞激活增殖，而高表达SNAI2基因后，3D系统培养细胞尚不能诱导乳腺癌细胞进入休眠状态，这些现象发生的潜在机制，目前正在进一步探索过程中。总之，综上所述，本项目的成功实施可为阐明肿瘤复发转移的机制提供新的理论依据。项目资助发表SCI论文3篇，核心论文2篇，待发表2篇。培养硕士生2名，2名均在读。项目投入经费23万元，支出17.0247万元，各项支出基本与预算相符。剩余经费5.9753万元，剩余经费计划用于本项目研究后续支出。

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