以基因剔除小鼠模式探討腫瘤微環境影響國人早發性乳癌發生之分子機制探討(1/3)

壹、研究目的： 國人乳癌發生較歐美約年輕化十年，學者已證實與癌細胞基因表現異常有關，然而年 輕化(<35歲)乳癌病人細胞間質微環境是否影響乳癌細胞生長?值得探討。 貳、先期結果： 1.人體組織模式:國人乳癌組織(共436例)早發性(<35歲，76例)之於晚發性(>70歲，65 例），其癌細胞間質透明質酸合成酵素(hyaluronan synthase，HLS)表現較低 (*p<0.001)。 2.基因剔除鼠模式：已建立三個基因(HLS-1,-2,-3)剔除C57BL/6J小鼠，將鼠乳癌(e0771) 細胞轉殖於這些小鼠，證實HLS-2, -3基因剔除時，有利於乳癌細胞生長加速。 3.基因表達細胞模式:過度表達HLS-2, -3基因可以造成人類乳癌細胞凋亡。反之，在 基因易彳除鼠胚胎纖維母細胞(mouse embryonic fibroblast, MEF)無影響。 4. Hyaluronan抑癌試驗:活體動物實驗證實hyaluronan抑制乳癌細胞生長、轉移。 5.文獻報告(Nature, 18:346-349,2013):高分子量透明質酸在naked mole-rat有抗癌作 用。 參、預期假說： 年輕化(<35歲)乳癌細胞間質微環境中，透明質酸合成酵素(HLS)表現低，產生透明質 酸量不足，無法阻止癌細胞向外生長、轉移、可能是導致國人乳癌年輕化的原因。 肆、實驗設計:本計劃希望以三年期的時間完成並釐清多項研究目標。 第一年計畫：探討HLS低表現於乳癌細胞與早發性乳癌之相關性。 * 目標一、探討國人乳癌組織HLS表現量與發生年齡早發性之相關性。 國人乳癌資料庫觀察HLS在早發性vs晚發性癌組織之表現:以H-score統計分析。 * 目標二、利用基因剔除技術證實HLS在乳癌組織微環境的抑癌作用。 建立基因剔除鼠：利用HLS-1,-2,-3剔除鼠，觀察鼠乳癌細胞(e0771)株腫瘤形成。 建立基因剔除人類乳癌細胞株：觀察HLS剔除如何影響人類乳癌細胞生長。 建立基因剔除MEF細胞株：MEF細胞株與人類乳癌細胞共同培養，觀察HLS剔除如 何改變癌細胞生長。 第二年計晝：探討透明質酸合成酵素(HLS)高表現抑制乳癌之作用。 * 目標一、利用基因過度表現技術證實HLS在乳癌細胞的抑癌作用。 建立HLS過度表現乳癌細胞•利用Tet-on技術，乳癌細胞HLS過度表現。 活細胞模式觀察HLS過度表現在乳癌細胞内如何參與細胞週期之形成。 活細胞模式觀察HLS過度表現如何影響癌細胞結構蛋白，導致細胞凋亡的過程。 * 目標二、建立早發性乳癌周邊纖維母細胞株(cancer associate fibroblast, CAF)探討 HLS表現與致癌相關性。 建立早發性乳癌患者CAF，找出高(或低)表現HLS之CAF細胞株作為研究乳癌微環境 之模式細胞株，證實HLS於乳癌組織微環境的抑癌作用。 觀察早發性乳癌CAF與人類乳癌細胞共同培養，如何影響癌細胞生長，轉移等。 第三年計畫：乳癌細胞透明質酸合成酵素(HLS)調控作為早發性乳癌預防作用之機制探 討。 * 目標一、證實乳癌細胞透明質酸合成酵素(HLS)剔除誘發癌細胞生物特性。 建立透明質酸合成酵素(HLS)基因剔除之人類乳癌細胞株。 動物模式探討透明質酸合成酵素(HLS)基因剔除之人類乳癌細胞株之生長和轉移特性。 * 目標二、探討腫瘤微環境如何調控乳癌細胞透明質酸合成酵素(HLS)基因表現。 探討環境因子(如抽菸、荷爾蒙)如何負調控乳癌細胞透明質酸合成酵素(HLS)基因表 現。 探討低氣與生長因子缺乏環境下如何正調控乳癌細胞透明質酸合成酵素(HLS)基因表 現。 * 目標三、腫瘤微環境透明質酸合成酵素(HLS)表現為預防或治療早發性乳癌之可能 性。 利用早發性乳癌患者週邊間質細胞庫CAF，探討CAF生成透明質酸抑制癌細胞作用。 篩選天然物成分正調控早發性乳癌間質細胞庫CAF透明質酸合成酵素(HLS)之機轉。 利用透明質酸合成酵素(HLS)基因剔除鼠作為篩選抗癌藥物模式並確認療效。