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上皮-间质转换(EMT)是指上皮细胞通过特定程序转变成间充质细胞的形态学过程。EMT过程涉及上皮细胞由鹅卵石样的细胞形态,转变为成纤维样的间质细胞形态;上皮细胞由顶端-底端极性转变成前端-后端极性;上皮细胞相关Markers表达下调,而间质细胞Markers表达上调;并伴随着细胞获得更高的迁移和侵袭能力。EMT是胚胎发育过程中组织重塑的主要机制。已有的研究表明EMT在伤口愈合、组织再生和器官纤维化过程中具有重要作用。目前根据EMT发生的生物学环境将其分为Type1、Type2和Type3三种不同的类型。大量的癌症研究和动物实验表明,正常胚胎发育程序和肿瘤发生存在着密切的联系。因此类似于胚胎发育,EMT程序的重新激活可能是癌症进程的潜在机制。近年来,越来越多的研究表明,EMT在癌症进程和转移过程中扮演者重要的角色,并且和不良的临床预后紧密相关。E-cadherin是上皮细胞粘附分子,其功能缺失是EMT发生的重要标志。目前,已经发现许多转录因子能够启动EMT程序,其中Snail、Slug、ZEB1和ZEB2等能直接抑制E-cadherin的表达,而FOXC1、FOXC2、GSC和Twist等间接抑制E-cadherin的表达。除了这些转录因子外,一些信号通路如TGF-β、Wnt、Notch、Hedgehog以及低氧条件等也能参与调节EMT程序。越来越多的证据表明这些信号通路和转录因子之间形成复杂的信号网络,从而稳定和维持细胞的间质表型。最近的研究发现EMT能够将癌症上皮细胞转变成癌症干细胞(CSC)。三阴性乳腺癌(雌激素受体ER,孕激素受体PR,人表皮生长因子受体2HER2表达均为阴性)是一类高度恶性的乳腺癌。目前研究表明EMT和三阴性乳腺癌具有极大地相关性,靶向EMT程序可能成为治疗三阴性乳腺癌的新手段。我们的研究发现在永生化的正常人乳腺上皮细胞MCF10A中外源过表达SOX4基因,能够诱导细胞获得间质细胞特征,增强了细胞的迁移和侵袭能力。流式细胞术分析发现,SOX4提高了CD44high/CD24low乳腺干细胞亚群的比例,乳腺球形成实验发现SOX4提高了乳腺球形成的大小和数量,表明SOX4能够诱导乳腺上皮细胞产生具有干细胞特性的细胞。此外,SOX4上调了其他一些EMT相关转录诱导因子Snail、Twist和ZEB1等的表达,并能够激活TGF-β信号通路,从而促进EMT的发生。在TGF-β诱导乳腺上皮细胞发生EMT的过程中,也能够上调SOX4的表达,并且SOX4的上调对于TGF-β诱导的EMT是必需的。通过小鼠异位移植瘤实验,我们发现SOX4能够和癌基因Ras协同促进乳腺上皮细胞的体内肿瘤生成能力。利用免疫组化检测SOX4在临床乳腺癌肿瘤样本的表达情况以及Oncomine数据库分析,我们发现SOX4在三阴性乳腺癌亚型中异常高表达,并和三阴性乳腺癌存在明显的相关性。我们的研究发现SOX4是一个新的EMT诱导因子,SOX4通过启动EMT程序促进乳腺癌进程。这一发现为研究SOX4和其它EMT诱导因子,以及相关信号通路之间的调控网络提供了重要的依据。同时,SOX4的高表达可能作为三阴性乳腺癌诊断和潜在不良预后检测的分子指标。