LMO2调控前列腺癌恶化和转移相关的信号通路与蛋白质组学研究

原癌基因LMO2在造血系统发育及各类血液系统疾病中具有重要的调控作用。最新临床研究发现LMO2在前列腺癌等实体瘤中也具有重要功能，尤其在前列腺癌的恶化及转移过程中发挥着重要作用，本研究前期工作显示LMO2与前列腺癌细胞的侵袭和转移能力密切相关，与临床结果有一致性，但是其具体的作用机制和上下游作用靶蛋白尚无报导。蛋白质组学技术是在总体水平上研究蛋白质的表达变化及相互关系以揭示各类生命现象及发现重要蛋白作用靶点的有力工具。本研究应用蛋白质组学技术结合细胞生物学、分子生物学手段研究前列腺癌恶化和转移过程中LMO2相互作用的未知蛋白，分选和鉴定LMO2直接和间接调控靶点，并初步研究其功能。帮助我们全面认识和评价LMO2在前列腺癌恶化和转移中的作用模式和潜在功能。为阐明前列腺癌的转移机制，更好地实施转化医学与进行个体化治疗靶点的获取提供新思路，并为LMO2相关的其他实体瘤和血液系统疾病研究提供借鉴。

临床病例显示，原癌基因LMO2的表达与前列腺癌的恶化和转移具有密切的正相关性，但其内在的分子机理尚无明确认识。在过去的研究中，LMO2一直被认为主要在造血发育（hematopoiesis）、血管新生（angiogenesis）和引起急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）等生理病理过程中发挥作用，关于其在前列腺癌中的功能迄今尚无任何研究报道。此外，在细胞与分子生物学水平，过往研究认为LMO2主要定位于胞核，作为转录调控因子发挥作用，调控其下游靶基因的表达。.为了进一步探索LMO2在前列腺癌转移中如何行使功能，我们主要从以下几方面进行了探索：.1）根据前期研究结论提示其作用机理可能是由于LMO2对E-cadherin的负调控造成的。我们采用分子克隆技术构建了一系列不同长度和点突变的E-cadherin基因启动子区序列至pGL-3 basic荧光素酶表达载体，然后将这些重组质粒与LMO2表达质粒共转染Lncap细胞并在24 h后检测其荧光素酶活性。研究发现过表达LMO2可以显著的抑制E-cadherin启动子荧光素酶报告基因的活性，使荧光素酶活性下降50%左右。通过截短和点突变研究发现其作用机制主要通过结合在启动子区−204/−198处的E-box 位点发挥作用。原癌基因LMO2可以通过对E-cadherin发挥转录抑制作用来影响前列腺癌的恶化与转移。.2）前期工作中发现LMO2在前列腺癌细胞中主要定位于胞质，而并非之前认为的胞核定位。这促使我们研究其转录调控因子之外的其他功能。通过酵母双杂交筛选，免疫共沉淀和MBP融合蛋白PULLDOWN实验结合质谱鉴定等蛋白质组学技术，我们发现了一批可能与LMO2存在相互作用的潜在靶点。后期研究主要关注LMO2与actin结合蛋白Profilin1以及其与钙网蛋白之间的相互作用与功能。通过细胞免疫荧光、激光共聚焦显微成像技术观察LMO2与以上两种蛋白的胞内共定位，观察LMO2过表达或knockdown时对细胞骨架细微结构与细胞粘附、迁移动态过程的影响，进一步在细胞水平阐明LMO2通过影响微丝骨架重构而促进肿瘤细胞迁移的分子生物学机制，提出LMO2影响前列腺癌转移的新理论。.以上研究为阐明前列腺癌的转移机制，更好的实施转化医学与进行个体化治疗靶点的获取提供了新思路。