1研究目的:研究高尔基体蛋白ACBD3(Acyl-CoA binding domain containing 3)在乳腺癌干细胞中的生物学功能,探索ACBD3调节乳腺癌干细胞分子机制,明确ABCD3与临床病理分期关联性,为研发针对乳腺癌干细胞新药谱写新的理论基础。2研究背景:女性癌症相关死亡中首要的病因是乳腺癌。癌症干细胞的存在,使乳腺癌患者经常发生转移和复发,导致患者死亡。探索癌症干细胞调控的分子机制,进而研究癌症干细胞的特异性表达谱和功能特征,有益于在不久的将来开发特异性杀死癌症干细胞的新靶向药物。ACBD3(也称作GCP60,GOLPH1,PAP7)是一个高尔基体蛋白,在正常细胞中参与类固醇代谢、凋亡过程、铁平衡、胚胎发育、周期控制等。ACBD3参与了PKARIA介导的肿瘤发生。另外,使用吉非替尼药物处理肺癌病人后,ACBD3在无应答者中的表达是在有应答者中的3.8倍。在神经祖细胞发生不对称分裂时受到了ACBD3的调控。然而,目前还没有报道有关ACBD3调控乳腺癌干细胞的研究。3研究方法:首先,为了分析乳腺癌患者ACBD3 mRNA表达情况,本研究使用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)公共数据库分析了1099名病例ACBD3的mRNA表达水平。实时荧光定量PCR(real-time q-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blotting)用于检验乳腺癌细胞和配对临床组织样品中ACBD3的mRNA转录水平以及蛋白质翻译水平。然后,通过基因富集软件分析TCGA公共数据库中ACBD3表达与癌症干细胞相关基因之间的关联性。通过real-time q-PCR,Western blotting,流式细胞分选实验,乳腺球囊形成实验以及小鼠原位成瘤实验等,验证ACBD3与癌症干细胞特性相关性。最后,利用免疫荧光染色检测ACBD3对β-Catenin细胞亚定位的改变,并通过免疫组化探究乳腺癌石蜡切片样本中ACBD3与Wnt信号通路关键蛋白β-Catenin的相关性。4研究结果:首先,乳腺癌中ACBD3的mRNA表达水平在Luminal A、Luminal B、HER2、Nomal-like型和高转移性Basal-like型中显著上调,而在正常组织中表达很低。与早期乳腺癌病人相比III期、IV期病人中ACBD3的表达显著增加。其次,TCGA公共数据分析显示,ACBD3的表达水平与细胞增殖相关基因及细胞周期调控基因呈正相关关系。乳腺癌球囊形成实验表明ACBD3的表达上调促进乳腺癌细胞球囊形成。最后,GSEA分析发现,ACBD3可以富集Wnt/β-Catenin信号传导途径相关的基因。共聚焦免疫荧光染色实验发现,上调ACBD3的表达增强β-Catenin进入细胞核,激活Wnt/β-Catenin信号传导通路。临床乳腺癌样本的免疫组化结果显示,ACBD3表达上调时β-Catenin入核增多,ACBD3低表达时则有相反的结果。5研究结论:综上所述,乳腺癌细胞和临床样品ACBD3的mRNA转录及蛋白质翻译均上调,且预示着较差预后,ACBD3能够增强乳腺癌细胞成球能力以及小鼠体内成瘤大小,促进乳腺癌干细胞特征。其分子机制也许是通过增加β-Catenin蛋白的入核,进而活化Wnt/β-Catenin信号传导通路,增进肿瘤生长。本研究发现一种新的ACBD3依赖的调控乳腺癌干细胞功能的新机制,可能为靶向乳腺癌干细胞提供新靶点。