IRTKS-p53环路的调控机制及在肿瘤发生发展中作用研究

As known, the tumor initiation and progression is related to the impaired genetic regulation. Among them, the regulation of p53 stabilization and the activation of its downstream target genes plays a vital role in the regulation of p53 function in tumor suppressing. However, it is unclear what the exact mechanism controlling p53 stabilization and the expression of its target genes is. .Our study showed that the expression of IRTKS increased in human HCC samples. IRTKS promoted the proliferation and tumorigenesis of HCC cell lines. Otherwise, we found that IRTKS promoted p53 ubiquitination and then affected p53 stabilization. And p53 could also affect the expression of IRTKS. When p53 was knockout or knockdown, the expression of IRTKS increased. Most interestingly, we found that IRTKS deletion could block the tumorigenesis of p53 heterozygote knockout mice (p53+/-). All these data suggest the possible existence of IRTKS-p53 signal loop and that the impaired regulation of this loop could play a vital role in tumor initiation and progression..We aim to study the molecular mechanism of IRTKS-p53 signal loop in physiological condition; and how the imbalance of this loop (like p53 mutation or IRTKS high expression) leads to the tumor initiation and progression; and also to investigate the possibility of IRTKS as a new therapeutic target. Our research will provide a new regulation model of p53, contributing to the understanding of tumor initiation and progression, and will provide a new clue for tumor treatment..

肿瘤发生发展与遗传调控失衡有关，其中P53作为一个重要的抑癌基因，发挥着抑制肿瘤作用，其自身调控和对下游基因调节是其发挥作用关键。但对P53稳定性调节及对下游基因表达的影响尚不完全清楚。前期本课题组发现IRTKS在肿瘤中高表达，促进细胞增殖；IRTKS影响P53稳定性，导致P53降解，而P53表达水平可影响IRTKS调节，其缺失或沉默可以上调IRTKS的表达；IRTKS的缺失可以阻滞p53+/-小鼠的成瘤能力，这些结果提示IRTKS-P53调节环路的可能存在，该调节环路失衡可能在肿瘤发生发展过程中发挥重要作用。本课题拟研究IRTKS-p53调节环路在生理状况下的相互作用的分子机制；该调节环路失常（如P53突变、IRTKS高表达）在肿瘤发生发展过程中作用和机制；进一步探讨IRTKS作为药物靶标的可行性。该研究将提供新的重要抑癌基因P53功能调节模式，有助于理解肿瘤发生发展的分子机制，为肿瘤防

IRTKS作为IRSp53的超家族成员，在多个肿瘤中包括肝癌、胃癌中表达明显增加，TCGA数据库分析显示在消化道肿瘤特别是胃癌中IRTKS基因拷贝数扩增明显。而前期报道发现IRTKS可以促进抑癌基因p53的泛素化降解，提示IRTKS有可能参与p53的信号调控以及通过影响p53信号来影响肿瘤特别是消化道肿瘤的进展。. 我们的研究发现在胃癌的临床检测中，IRTKS在癌中明显高表达，IRTKS的表达水平与胃癌的进展呈正相关，并且在p53野生型的胃癌病人中，IRTKS高表达的病人预后差，生存期短，而在p53突变型的胃癌样本中，IRTKS高表达组与低表达组没有明显差异。进一步研究发现IRTKS可以通过负性调节p53信号促进胃癌细胞株AGS，MKN45的增殖和裸鼠皮下成瘤能力。体内功能研究发现当把IRTKS基因敲除小鼠和p53基因敲除小鼠进行杂交后，IRTKS基因的缺失可以显著提高p53杂合小鼠的无瘤生存率，小鼠的平均生存时间从16个月提高至20个月，p53杂合MEF细胞的皮下成瘤能力也被显著抑制，MEF细胞的G2/M期显著延长，细胞凋亡水平以及p53下游信号均明显增强。在对分子机制的研究中发现IRTKS缺失后p53蛋白半衰期延长，p53蛋白与泛素连接酶MDM2结合减弱，泛素化降低，而过表达IRTKS后可以促进胃癌细胞和MEF细胞中p53的泛素化降解。另外在DNA损伤细胞应激的情况下，发现IRTKS可以被上游丝苏氨酸激酶Chk2激活而发生Ser331位点的磷酸化，致使p53从IRTKS-MDM2复合物解离，p53蛋白稳定性增加，这一机制探讨给我们提供了新的研究视角，解释在DNA损伤应激情况下Chk2介导的p53蛋白稳定性增加的另一可能机制。.p53作为一个重要的抑癌基因, 对其自身的稳定性调节及对下游基因功能的影响是其发挥抑癌作用非常关键的因素，鉴于IRTKS对p53蛋白稳定性的调节，我们的研究结果提示IRTKS或IRTKS-P53调节通路作为药物靶标的可行性，为肿瘤防治提供新线索。