DAB2IP/AIP1异构体转换的表观遗传调控及在前列腺癌转移中的作用

DAB2IP/AIP1, which is a novel member of Ras GTPase-activating protein family, is a tumor suppressor gene regulated by epigenetic modification.It plays an important role in prostate cancer development and metastasis.In our previous study, a novel DAB2IP/AIP1 isoform highly expressed in metastatic tumor cells was identified, and increased tumor cell migration, suggesting DAB2IP/AIP1 displays isoform switching.However,the function and regulation mechanism of DAB2IP/AIP1 isoform switching in prostate cancer metastasis is largely unknown. Based on our previous finding,in this project, we will investigate epigenetic regulation mechanism of DAB2IP/AIP1 isoform switching via report gene assay,ChIP assay and DNA methylation analysis. Moreover, we will determine the function of DAB2IP/AIP1 isoform switching in prostate cancer metastasis in vivo and intro by gene gain-of-function and loss-of function strategy,and explore molecular mechanism. Furthermore, we will confirm expression and epigenetic modification of isoform switching in prostate cancer tissues via isoform-specific antibodies. This project will ont only provide a novel insight into elucidating the function and regulation of DAB2IP/AIP1 isoform switching in prostate cancer metastasis, but provide important theoretical foundation for identifying molecular marker in metastasis and developing isoform specific-target intervention.

DAB2IP/AIP1是Ras-GTP酶活化蛋白家族新成员，是受表观遗传调控的抑癌基因，其在前列腺癌发生及转移过程中具有重要作用。我们前期研究发现在高转移的肿瘤细胞中存在一种DAB2IP高表达的新异构体，且促进肿瘤细胞迁移，提示DAB2IP存在异构体转换（Isoform Switching），但其转换的调控机制及在前列腺癌转移中的作用尚未明确。本课题拟在前期研究基础上，通过启动子活性分析和染色质免疫沉淀、甲基化分析等技术分析DAB2IP异构体转换的表观遗传调控机制；通过基因功能获得和功能缺失策略，体内体外研究DAB2IP异构体转换在前列腺癌转移中的作用，并分析其作用机制；通过已制备异构体特异性抗体，进一步在前列腺癌组织中验证。本研究将从分子-细胞-整体水平揭示DAB2IP异构体转换调控及在前列腺癌转移中的作用。本研究为发现新的前列腺癌转移分子标记和开展异构体特异性靶向干预提供理论依据。

DAB2IP/AIP1是 Ras-GTP 酶活化蛋白家族新成员，是受表观遗传调控的抑癌基因，其在前列腺癌发生及转移过程中具有重要作用。我们前期研究发现在高转移的肿瘤细胞中存在一种 DAB2IP /AIP1高表达的新异构体AIP1Cs，提示DAB2IP/AIP1存在异构体转换。为了探讨DAB2IP/AIP1异构体转换的调控机制，本项目通过构建DAB2IP/AIP1异构体1A、1Cs启动子荧光素酶报告质粒，证实了1A、1Cs启动子转录活性的改变介导了DAB2IP/AIP1异构体转换；异构体启动子CpG岛甲基化分析证实差异启动子DNA甲基化介导了异构体启动子转录活性改变。为了确定DAB2IP/AIP1异构体转换在前列腺癌转移中的作用及机制，通过构建稳定的异构体1A、1Cs过表达和缺陷的前列腺癌细胞株，体外细胞迁移、侵袭实验和time-lapse实时检测细胞运动，结果发现，与对照组细胞相比，稳定过表达DAB2IP/AIP1Cs 的细胞迁移、侵袭和运动显著增强；而稳定过表达DAB2I P/AIP1A 的细胞迁移、侵袭和运动显著减弱。小鼠肿瘤模型证实异构体1A抑制肿瘤的生长和转移,而异构体1Cs促进肿瘤的转移；机制研究揭示异构体1A和1Cs通过PH结构域与FAK相互作用，异构体1A存在于胞质,而异构体1Cs定位于细胞膜,且通过激活FAk/Scr-Rac信号途径促进肿瘤细胞侵袭转移。前列腺癌组织芯片和前列腺癌组织标本检测发现，异构体1Cs在前列腺增生组织中表达低下，在前列腺癌组织中随肿瘤的转移而表达增强。同时，我们进一步探讨了DAB2IP/AIP1基因在肿瘤微环境中的作用及机制，通过全身和血管内皮细胞（EC）中特异性地敲除DAB2IP/AIP1基因的小鼠肿瘤模型，揭示DAB2IP/AIP1通过抑制肿瘤细胞中的VEGFR2依赖性信号传导，从而抑制肿瘤EMT转换、肿瘤血管生成和肿瘤生长转移。本研究不仅为揭示DAB2IP/AIP1蛋白异构体在前列腺癌发生发展中的作用，而且为发现新的前列腺癌分子标记和开展异构体特异性靶向干预提供理论依据。