细胞命运决定因子DACH1调节乳腺肿瘤干细胞的扩增和分化的研究

细胞命运决定因子DACH1是视网膜基因网络的关键成员，在寻找表皮生长因子的信号基因时被发现。DACH1的表达在多种肿瘤组织减低，并与肿瘤预后相关。 肿瘤干细胞被认为是肿瘤进展和治疗耐受的主要原因。本课题探讨DACH1对乳腺癌干细胞（CSC）的作用及临床意义。我们发现乳腺癌细胞系DACH1蛋白表达与CSC比例成反比，外源系导入DACH1抑制肿瘤生长，同时，乳腺小囊形成和CD44高/CD24低 细胞亚群（乳癌CSC的表面标志）的比率也减少。与此相应，小分子干扰RNA沉默DACH1的表达增加CSC比率。mRNA基因表达谱分析表明DACH1抑制干细胞因子（Sox2, Nanog, KLF4）调控基因的活性。 ChIP-seq和报告基因活性显示DACH1结合在干细胞因子的启动子区域，抑制其转录； 而过表达干细胞因子则拮抗DACH1对CSC的抑制作用。上皮-间质转换（EMT）增加细胞侵袭，使肿瘤细胞获得CSC特征。YB-1基因在乳腺癌组织过表达，通过激活胞浆Snail mRNA的翻译，诱导EMT和CSC。通过蛋白组学的筛选发现DACH1与YB-1结合，免疫组化结果表明DACH1将YB-1转运于核内，以阻止胞浆YB-1对Snail的活化。同时，DACH1阻止核内YB-1对细胞增殖和运动相关基因的转录激活功能。DACH1抑制YB-1引起的EMT和CSC表型。.为分析DACH1在乳腺癌中的临床意义，免疫组化检测DACH1在正常乳腺及不同类型乳癌组织DACH1的表达。 我们发现DACH1在各种乳腺组织中的表达低于正常乳腺上皮，特别是基底细胞癌和髓样癌中DACH1的表达基本丢失， 这种类型的乳癌均属于三阴性乳腺癌， 富含乳腺癌干细胞。这一临床发现支持我们的实验结果和假说“DACH1抑制乳腺癌干细胞”。DACH1的表达与肿瘤大小、分期和淋巴结转移负相关；DACH1表达高的患者总生存时间延长。.我们的研究结果表明内源性DACH1通过多种机理调节乳腺癌干细胞的更新和分化。肿瘤组织中DACH1丢失导致EMT和CSC表型，提示预后不良。