细胞外基质磷酸糖蛋白MEPE在前列腺癌骨转移过程中的作用及机制研究

o Prostate cancer (PCa) is a high incidence cancer in the older men. PCa has few specific symptoms, early prostate cancer bone metastasis (PCaBM), and a poor prognosis. Matrix Endocellular PhosphoglycoprotEin(MEPE) is a member of Small Integrin-Binding Ligand N-linked Glycoproteins(SIBLINGs). Data shows us that mepe is expressed at high level in the primary focus and bone metastasis sample, while expressed at low level in adjacent tissue and benign prostate hyperplasia (BPH) tissue. We noted that over expressing MEPE can significantly increase cell migration and invasion in LNCaP prostate cancer cells by the Wound Heal assay and Transwell assay. At same time we detected the expression of Integrin β1 and BMP-2 increased simultaneously. In this project, we aim to investigate relationship between MEPE and PCaBM: 1.To comfirm the role of MEPE in PCaBM; 2.To confirm the interaction of MEPE with Integrin β1 to explore the regulation mechanism for pathway Integrin β1/FAK/Src. 2.To investigate the location of MEPE in cross talking of BMP-2/SMADs pathway and Wnt pathway and the molecular mechanism of metastasis in prostate cancer cells. 4. To evaluate the application value of MEPE as clinical diagnosis marker of PCaBM, we design a series of experiments in vivo and in vitro. We suppose that MEPE maybe a protein marker for PCaBM diagnosis.

前列腺癌是老年男性高发肿瘤，发病隐匿，易发骨转移。我们在前期工作中发现SBLINGs蛋白家族中MEPE蛋白在前列腺癌组织与骨转移灶中高表达，而在癌旁组织与前列腺增生组织中表达量极低。划痕实验与Transwell实验发现过表达MEPE蛋白细胞株迁移与侵袭能力增强，并伴有Integrin β1和BMP-2表达平行升高。本课题旨在研究MEPE蛋白促进前列腺癌骨转移的机制：1.明确MEPE蛋白在前列腺癌骨转移中的关键作用；2.分析MEPE蛋白与Integrin β1之间的作用机制，以及在Integrin β1/FAK/Src信号通路中的位置。3.明确MEPE蛋白在BMP-2/SMADs信号通路与经典Wnt通路cross talking的位置，确定其在骨转移灶形成的作用机制。4.分泌蛋白MEPE易在血清中检测，分析其与患病类型、转归的关系，评估其作为前列腺癌骨转移标记蛋白的临床应用价值。

作为SIBLNGs(Small Integrin-Binding Ligand N-linked Glycoprotein)蛋白家族成员之一的MEPE蛋白在骨、牙基质钙化方面发挥重要作用。MEPE蛋白与肿瘤细胞骨转移过程中BMP-2与WNT两经典通路都有关联。同时Wnt通路与BMP-2通路前列腺癌骨转移的关键信号通路。因此我们着重研究MEPE蛋白在前列腺癌骨转移中的作用。本课题通过体内与体外实验证实MEPE蛋白高表达提高前列腺癌细胞株的增殖与迁移能力，与对照细胞株相比高表达MEPE的LNCaP-hmepe细胞株增殖、迁移/侵袭以及裸鼠胫骨成瘤能力明显增强而低表达MEPE的C4-2B-si-hmepe细胞恶性特征减弱。在探索MEPE作用机制实验中我们明确了骨转移灶形成过程中MEPE蛋白通过与整合素β1相互作用，使磷酸化的FAK上调，激活了RAS/MAPK信号通路，而同时MAPK与BMP-2/SMADs信号通路紧密相关，这样就启动了骨转移灶形成的经典通路。在前列腺癌骨转移细胞中，高表达的MEPE蛋白可以正反馈调节BMP-2表达，与提高Wnt通路中Lef1的表达进一步加强骨转移灶形成。在前列腺原位癌、骨转移与增生组织的临床样本检测结果显示MEPE在前列腺癌骨转移灶中明显高表达，但前列腺癌骨转移患者的MEPE蛋白在血清中无明显增高。为进一步筛选预测前列腺癌骨转移的生物标记物，我们通过生物信息学分析，经定量PCR检测，筛选出microRNA-130b与microRNA-210在前列腺癌骨转移患者血清中高表达。本研究明确MEPE蛋白在前列腺癌骨转移过程中的作用及其分子机制，并评估了MEPE蛋白对于前列腺癌骨转移辅助诊断的临床意义，为MEPE蛋白发展成为前列腺癌骨转移蛋白标志物奠定实验基础。