EBP50通过调节自噬活性抑制乳腺癌细胞增殖与转移

In recent years, breast cancer is the most common malignancy and the leading cause of cancer mortality in women worldwide. The metastasis and recurrence of breast cancer is the main cause of death in breast cancer patients. And the excessive proliferation of cells is the physiological basis of breast cancer transfer. Autophagy, the important way to maintain cell homeostasis, is related with tumor development. EBP50, a multipotent scaffold protein, suppresses the proliferation and metastasis of breast cancer through a variety of ways, such as regulation of PTEN signaling pathway. We found that EBP50 could up-regulate the autophagic activity in breast cancer cells MDA-MB-231 and MCF-7, which may be an important manner to restrain metastasis and proliferation of breast cancer cell. However, the detailed relationship between EBP50-stimulating autophagy and proliferation and metastasis of breast cancer is unclear hithreto. In this project, we would like to futher explore the mechanism of how EBP50 stimulates the autophagy through PTEN pathway dependently or independently to suppress the development of proliferation and metastasis in breast cancer. The results driven from these studies will help us to identify therapeutic targets against tumorous diseases, such as breast cancer.

乳腺癌细胞的转移与复发是乳腺癌病人死亡的主要原因，乳腺癌细胞的增殖失控则是其转移的生理基础。细胞自噬是维持细胞稳态的重要方式，自噬的活化与否与肿瘤的发生发展密切相关。抑癌因子EBP50可以通过调控PTEN信号通路等多种途径抑制乳腺癌的增殖与转移。我们发现EBP50能够有效调节乳腺癌细胞的自噬反应，这可能是其能够抑制乳腺癌细胞增殖与转移的重要途径，然而其详细地机制与作用仍需要进一步的阐明。本研究拟从探讨EBP50调节乳腺癌细胞MDA-MB-231以及MCF-7细胞株的自噬活性入手，使用构建稳定细胞系、免疫共沉淀等多种方法在细胞模型及动物模型对其进行研究，以期能够阐明EBP50通过PTEN通路及非依赖于PTEN通路两种方式激活自噬活性最终抑制乳腺癌增殖与转移的机制。我们的研究不仅有助深入了解乳腺癌的发生机制，而且可能发现针对乳腺癌的药物靶点，为开发新一代肿瘤防治药物提供理论基础。

细胞自噬可以调节肿瘤的形成、增殖、转移等诸多方面，以调节自噬活性为理论依据的抗肿瘤药物已应用于临床治疗，通过改善自噬活性而抑制肿瘤已经成为了肿瘤治疗的新思路。抑癌基因EBP50具有抑制乳腺癌增殖与转移的能力，而此前并没有关于EBP50调控自噬活性的研究报道，因此探讨EBP50能否调控自噬活性，可以填补EBP50抑癌机制的研究空白，有助于从调节自噬活性的角度开发靶向EBP50的抗肿瘤药物。.本项目针对抑癌因子EBP50对于肿瘤自噬活性的调控作用研究，发现EBP50能够有效上调自噬的活性，这可能是其能够抑制乳腺癌细胞增殖与转移的重要途径。进一步研究显示，EBP50激活自噬并不完全依赖于PTEN/Akt信号通路，而是EBP50通过与自噬活化关键分子Beclin-1结合，抑制其泛素化降解，继而增加Beclin-1的蛋白表达含量，然后激活自噬核心复合物，从而导致自噬的活化；此外，申请人还发现了EBP50中的C末端结构域、Beclin-1中的Bcl-2结合结构域可以影响二者的结合。这一研究成果于以第一作者发表于国际著名期刊Autophagy（IF：11.753，代表性论著4）。.本研究的科学意义：①发现了新的自噬活化因子EBP50，填补了抑癌因子EBP50对于肿瘤细胞调节作用的研究空白，丰富了新的自噬活化因子；②目前尚未有靶向EBP50的抗肿瘤候选药物问世，而细胞自噬的活化与否与肿瘤的增殖、存活等密切相关，本研究提示EBP50激活自噬可能是其发挥抑癌作用的一种方式，说明可以从调节自噬活性的角度筛选制备靶向EBP50的抗肿瘤药物，为以EBP50为靶点的抗肿瘤药物研发提供了新思路；③本项研究成果引起了国际同行的广泛关注：本研究成果于2016年被细胞生物领域重要期刊Autophagy主编Dr. Klionsky DJ编写出版的“Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition)”所收录，肿瘤研究领域重要杂志Oncogene于2017年发表的综述中着重引用了本项研究，认为本项成果定义了乳腺癌中全新的信号通路，EBP50对于自噬活性分子Beclin-1的泛素化调节作用是尤其特殊的，EBP50与Beclin-1的结合作用方式也别与此前的研究。