卷曲螺旋结构域蛋白102B调控乳腺癌转移的功能及机制研究

Breast cancer is one of the most common malignant carcinoma among women. Its incidence rate remains on top worldwide. Recurrence and metastasis are major impacts on prognosis. So far, prognostic markers are based on clinical and pathological features, which can be inaccurate. We need new prognostic markers with more accuracy and convenience. The molecular mechanism of metastasis has always been a hot issue. And proteins are important executors in this complicated process, which we have paid plenty attention to. We tried to find proteins, which promote metastasis, via CRISPR/Cas9 library and high-throughput sequencing. We found that higher level in expression of coiled-coil domain containing 102B (CCDC102B) was significantly related to worse prognosis in breast cancer patients. Also, CCDC102B expression was found to promote the proliferation and migration of breast cancer cells. Interacting with receptor for activated C kinase 1 (RACK1), CCDC102B may regulate metastasis via NFκB pathway. In this study, we aim to clarify the molecular mechanism and pathway of CCDC102B on breast cancer metastasis, which may lay the foundation for the further study on prognostic markers.

乳腺癌高居女性恶性肿瘤发病首位，其复发、转移仍困扰着临床治疗。目前，对患者预后的预测集中在分析临床病理学资料，临床上迫切需要寻找更加便捷、可靠的预后预测标志物。肿瘤转移的分子机制一直是研究的热点和难点，研究这一复杂生物学过程中的蛋白是了解其机制的突破口之一。项目组通过构建CRISPR/Cas9基因编辑文库及高通量筛选等方法，寻找可能促进乳腺癌转移的相关分子，发现高表达卷曲螺旋结构域蛋白102B (CCDC102B) 与乳腺癌患者较差的预后相关。前期工作发现过表达CCDC102B可促进乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力，并发现CCDC102B与其互作蛋白活化激酶C受体1 (RACK1) 可能通过参与NFκB信号通路调控乳腺癌的转移。在此基础上，项目组拟进一步研究CCDC102B促进乳腺癌转移的分子机制，明确其参与的信号通路，以期为寻找新的乳腺癌预后预测标志物提供一定的实验依据及理论基础。

背景：乳腺癌是女性癌症相关死亡的主要原因之一，腋窝淋巴结的受累情况是预测预后的重要因素，然而协调这类早期转移的分子机制我们仍然知之甚少。.方法：通过高通量基因芯片筛选前哨淋巴结阳性转移灶与乳腺肿瘤原发灶之间的差异表达基因，利用CRISPR/Cas9基因编辑系统构建免疫缺陷小鼠体内筛选模型，应用MAGeCK方法对筛选结果进行分析。采用Kaplan-Meier法进行生存分析。通过Incucyte实时培养、增殖实验、划痕实验、Transwell小室迁移实验等体外功能试验验证CCDC102B对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响，通过构建小鼠原位异种移植瘤模型和尾静脉注射肺转移模型验证CCDC102B在体内的成瘤和肺转移能力。应用免疫共沉淀、质谱分析、核蛋白提取和免疫荧光等方法研究了CCDC102B与RACK1之间的相互作用关系。RNA测序富集了CCDC102B的主要生物学功能和通路。.结果：通过筛选我们发现了新的促癌因子CCDC102B，与匹配的原发肿瘤相比，它在淋巴结转移灶中显著上调。CCDC102B过表达可促进乳腺癌细胞在体外和体内的迁移和转移，此外CCDC102B高表达与乳腺癌的不良预后相关。我们进一步发现CCDC102B是通过RACK1的缺失得以稳定的，RACK1是一种负调控乳腺癌转移的蛋白质，在机制上，我们发现RACK1通过分子伴侣介导的自噬(CMA)促进CCDC102B溶酶体降解。此外，CCDC102B与NF-κB信号通路相关分子的显著富集相关。过表达CCDC102B可导致RACK1与IKKa的相互作用减少。因此，CCDC102B通过与RACK1相互作用正向调控NF - κB信号通路。.结论：综上所述，本研究的发现揭示了CCDC102B在乳腺癌转移中的作用。CCDC102B通过调控NF-κB信号通路的活化成为促进乳腺癌转移的因子，且可被RACK1通过CMA降解。