MTA1参与PUMA表达调控的机制研究

MTA1是一个在肿瘤转移过程中表达上调的基因，该基因产物通过影响染色质的状态来调控基因转录，参与细胞生理过程的调节。PUMA是p53下游最重要的靶基因之一，在已被研究的诸多不同细胞中PUMA的表达与细胞凋亡的执行是密不可分的。越来越多的研究结果表明PUMA的表达与肿瘤细胞对放、化疗的敏感性密切相关。关于MTA1参与细胞凋亡调控的机制目前还不清楚。我们前期的实验结果提示MTA1可能通过不同的作用途径调控PUMA的表达。本研究拟在转录水平和翻译后水平对其机制进行探讨，并在肿瘤干细胞中检测MTA1、PUMA表达水平的变化及其相应的生物学功能。研究结果将有可能阐明MTA1通过表遗传学作用参与调控PUMA表达的机制，这将为充分认识肿瘤的发展机制并寻找有效的治疗策略和靶点奠定理论基础。

肿瘤转移相关基因（metastasis associated gene 1，MTA1）在多种人类肿瘤组织中表达上调，与恶性肿瘤的侵袭转移过程紧密相关。MTA1基因产物是核小体重塑与脱乙酰基复合体的成分，它以环境依赖模式参与抑制或激活转录因子、通过影响蛋白泛素化控制蛋白的稳态，参与肿瘤发生、上皮间质化、炎症反应、DNA损伤修复。肿瘤细胞抗凋亡能力提高是肿瘤耐药的重要机制之一，已有研究表明p53下游基因PUMA（p53 up-regulated modulator of apoptosis）通过其功能结构域BH3结合于凋亡抑制蛋白Bcl-2而快速、强力地诱导肿瘤细胞凋亡。目前，关于MTA1参与凋亡通路调控的作用及机制还不甚清楚，也没有MTA1调控PUMA表达的报道。我们在结直肠癌细胞中检测了MTA1与PUMA表达的相关性及其调控机制，并探讨了MTA1过表达对肿瘤细胞化疗耐药的影响，最后在肿瘤干细胞球中进行验证。. 实验结果表明过表达MTA1后PUMA的mRNA及蛋白表达水平下降，而敲降MTA1后PUMA的表达水平有所恢复，MTA1影响PUMA的表达调控主要在mRNA水平，MTA1蛋白可以结合在PUMA转录起始位点附近，影响PUMA的表达水平，但未发现MTA1蛋白与PUMA蛋白有明确的结合。放线菌酮（CHX）处理不同MTA1表达水平的细胞，PUMA蛋白半衰期的差异不显著。过表达MTA1的结直肠癌HCT116细胞对化疗药cDDP的耐受性提高，凋亡比例降低。此外，MTA1敲降的细胞成球率降低，与贴壁细胞相比，肿瘤干细胞球中MTA1、PUMA表达水平降低，并且对化疗药相对耐药。. 本研究明确了MTA1参与凋亡通路的调控，MTA1过表达抑制PUMA的转录、进而降低PUMA蛋白的表达、促进肿瘤细胞的化疗耐药，这将为探索有效的治疗策略和靶点奠定理论基础。