G4解旋酶RHAU调控Skp2转录促进肺鳞癌发生发展的机制研究

Lung squamous cell carcinoma (LSCC) is the second largest subclass of non-small cell lung cancer, but there are still no effective molecular targeted drugs. Our previous studies found that G4 helicase-RHAU was up-regulated in 78.3% of LSCC and its expression was associated with higher tumor stage and poor prognosis of patients. In vitro experiments showed that RHAU knockdown significantly inhibited proliferation and migration of lung squamous cancer cells. Besides, we found Skp2 as a potential target of RHAU by transcriptome sequencing and so on. Therefore, we hypothesize that RHAU may regulate the transcription of Skp2 by binding to the G4 structure of Skp2 promoter region, thus affect the progression of LSCC. To test this hypothesis, we will further investigate the effect of RHAU on LSCC in vitro and in vivo and explore the mechanism of RHAU function through Skp2 by ChIP, EMSA and rescue experiments. Our study will is of certain novelty and will provide new clue for the therapeutic of LSCC.

肺鳞癌是第二大亚类的非小细胞肺癌，迄今尚无有效的分子靶向药物。我们前期研究发现，G4解旋酶-RHAU在78.3%的肺鳞癌患者癌组织中表达上调，且与患者分期和预后相关；体外实验证明RHAU敲除后显著抑制肺鳞癌细胞的增殖和迁移；利用转录组测序等实验发现RHAU可能通过结合Skp2启动子区的G4结构发挥作用。我们提出科学假设：RHAU通过结合Skp2启动子区的G4结构，促进Skp2的转录，从而促进肺鳞癌的发生发展进程。本研究拟从细胞及动物模型水平进一步研究RHAU在肺鳞癌发生发展中的作用，并通过ChIP、EMSA、Rescue等实验论证RHAU通过上调Skp2转录促进肺鳞癌发生发展的作用机制。本研究将进一步揭示肺鳞癌发生发展的分子机制，并为今后基于RHAU的肺鳞治疗策略以及新药研发提供理论依据。

肺癌是全球范围内死亡率最高的肿瘤，非小细胞肺癌约占每年新诊断肺癌的 85%，其组织学类型主要包括肺腺癌(50%)和肺鳞癌(30%)。随着驱动基因的发现及其靶向抑制剂的临床应用，肺腺癌的个体化治疗取得了显著的进展。但迄今肺鳞癌尚无有效的应用于临床的分子靶向药物。肺鳞癌的治疗仍是手术和以铂类为基础的化疗，患者的5年生存率仍徘徊在15%。因此，进一步探索肺鳞癌发生的机制，寻找有效的分子靶标，已经成为提高肺鳞癌患者生存率的关键。我们的研究发现，G4解旋酶-RHAU在肺鳞癌患者癌组织中表达上调，且与患者分期和预后相关，大约一半的肺鳞癌组织中有RHAU的DNA拷贝数增加。通过CRISPR/Cas9技术，我们构建了RHAU敲除的肺鳞癌细胞株，随后MTT和克隆形成实验结果显示RHAU敲除后显著抑制了肺鳞癌细胞的增殖，但transwell侵袭实验表明RHAU敲除后细胞侵袭性增加。通过裸鼠皮下移植实验，我们发现RHAU敲除后并未影响肺鳞癌细胞在体内的增殖。尾静脉注射的肺转移模型实验表明，RHAU敲除后肺鳞癌细胞的转移增加。综合体内外功能实验得出RHAU明确的功能是与细胞侵袭性相关。转录组测序发现RHAU敲除后有388个基因表达显著发生改变（|log2fold change |>1.0, q value<0.05），其中244个表达下调，但具体的RHAU调节侵袭的下游靶标基因仍在研究中。另外，我们发现RHAU调控细胞应激，可能是RHAU的作用新机制。综上，我们的研究表明可能为肺鳞癌的辅助诊断和新的靶标分子提供科学依据。