BEST4作为Notch2-Hes4轴的关键靶分子通过拮抗STAT3二聚化逆转EMT抑制结直肠癌转移的作用和机制研究
批准号:
82103539
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王紫静
依托单位:
学科分类:
肿瘤复发与转移
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王紫静
中文摘要
卵黄状黄斑病蛋白4(BEST4)是新发现的肠上皮吸收细胞的分子标志之一。申请人前期研究发现:BEST4在结直肠癌组织中表达降低,与癌转移密切相关;体外实验表明过表达BEST4可抑制结直肠癌细胞的增殖,侵袭及迁移,下调EMT相关因子表达;Notch2和Hes4上调BEST4的表达且Hes4可增强BEST4启动子活性;此外还发现BEST4可与STAT3结合,减少STAT3入细胞核发挥转录活性。由此我们推测:BEST4可能作为Notch2-Hes4轴下游靶分子通过拮抗STAT3二聚化,抑制其转录活性,从而逆转癌细胞EMT表型和抑制结直肠癌的转移。本研究拟结合临床样本,通过细胞实验和动物模型,从分子,细胞,组织和动物整体水平验证假说,明确BEST4与上游Notch2-Hes4信号通路的交互作用并探寻BEST4通过拮抗STAT3二聚化抑制结直肠癌转移的具体机制,为阻遏结直肠癌转移提供重要的基础数据。
英文摘要
Bestrophin 4 (BEST4) was a newly identified marker for colonic absorptive cell. Our previous research found that the expression of BEST4 was decreased in CRC tissues, which was closely related to the metastasis of CRC; in vitro experiments showed that overexpression of BEST4 inhibited the proliferation, invasion, and migration of CRC cell lines; down-regulate the EMT related factors. Stimulation of Notch2 or Hes4, consistently induced their BEST4 gene expression, and the promoter activity of BEST4 was enhanced by Hes4 as determined by dual-luciferase assay. In addition, STAT3 was immunoprecipitated by BEST4; the translocation of STAT3 into the nucleus was reduced and its transcriptional activity was inhibited after BEST4 transfection. Therefore, we hypothesis that BEST4 may act as a key target for Notch2-Hes4 axis which could antagonize the dimerization of STAT3 and suppresses its transcription activity, thus reversing EMT and inhibit the metastasis of CRC. This project intends to combine clinical samples, in vitro and in vivo models to clarify the interaction of BEST4 with its upstream Notch2-Hes4 signaling pathway, and explore the possible mechanism of BEST4 in regulating EMT through antagonizing the dimerization of its downstream target STAT3, and to provide important basic data for inhibiting CRC metastasis.
结直肠癌是我国常见的消化道恶性肿瘤,其中转移仍然是导致结直肠癌患者治疗失败和死亡的重要因素。上皮间质转化(epithelial to mesenchymal transition, EMT)在肿瘤的侵袭转移中发挥关键作用。因此探寻结直肠癌早期转移的关键靶基因,阐明其相关的分子生物学机制将有助于我们加深对结直肠癌的认识和寻找更有效的治疗手段。卵黄状黄斑病蛋白4 (Bestrophi-4,BEST4) 是新发现的肠上皮吸收细胞的标志之一,本研究利用前期转录组芯片发现BEST4在结直肠癌及癌旁组织中存在差异表达,与癌转移密切相关,然而BEST4对于结直肠癌生物学行为的影响及其作用机制尚不清楚。 .本课题主要研究1)BEST4与结直肠癌患者的临床病理因素、生存预后之间的相关性;2)BEST4对结直肠癌细胞生物学功能以及对EMT的影响;3)BEST4调控EMT的具体分子机制 .主要结果及关键数据:1)BEST4的表达在结直肠癌中显著降低,与临床病理因素密切相关,是独立的预后因素;2)BEST4调控结直肠癌的细胞增殖、侵袭及迁移能力;3)BEST4作为Notch2-Hes4轴的关键靶分子,启动子活性受转录因子Hes4的直接调控,且表达的BEST4蛋白与Hes4蛋白在细胞核内结合,进一步增强Hes4对BEST4的转录,由此在细胞核内形成正反馈环路增强Hes4对BEST4的转录调控;4)BEST4通过抑制EMT转录因子Twist1的启动子活,以及与Hes4在细胞核内形成复合体直接结合Twist1,从而抑制Twist1的转录以及翻译,进而抑制结直肠癌发生EMT。.通过研究我们发现BEST4不仅与结直肠癌临床病理因素度密切相关,还是独立的预后生存因子,可作为结直肠癌早期诊断及预后的潜在分子标志物;BEST4在体内外影响结直肠癌的增殖、侵袭以及迁移能力,同时抑制结直肠癌细胞EMT。在分子机制研究方面,BEST4作为Notch2-Hes4轴的关键靶分子,其启动子活性受转录因子Hes4的直接调控,与Hes4、Twist1形成复合体,抑制Twist1的启动子活性及功能,影响结直肠癌发生EMT,最终导致结直肠癌细胞增殖及转移能力的变化。
国内基金
海外基金