KLF4靶向调控lncKilPa抑制胰腺癌细胞上皮间质转化的机制研究

The lethal nature of pancreatic cancer is largely attributable to its propensity for early lymphatic invasion and distant metastasis. Epithelial-mesenchymal transition (EMT), as an important mechanism, plays a crucial role in the metastasis of pancreatic cancer. There is an urgent need to investigate the molecular mechanisms of EMT and find the therapy targets to inhibit tumor invasion and metastasis, which can improve the prognosis of patients. Our previous work identified that lncKilPa is highly expressed in pancreatic cancer. Increased lncKilPa levels can induce EMT of pancreatic cancer cells. At the same time, Forced expression of transcription factor KLF4 could downregulate lncKilPa level. Also, we found there are multiple KLF4-binding sites in the promoter region of lncKilPa. Based on the preliminary work, we’d like to carry out the following studies: 1) Expression pattern of lncKilPa in pancreatic cancer and its correlation with clinicopathological characteristics; 2) Effect of lncKilPa on the cell biological behaviors of pancreatic cancer cells; 3) The lncKilPa’s regulation mechanism by KLF4 and its role in the induction of EMT process by KLF4. The aim of the study is to investigate the metastatic mechanism of pancreatic cancer and provide a new target for cancer therapy.

胰腺癌高度恶性与其早期发生转移密切相关，而上皮间质转化（EMT）是胰腺癌发生转移的重要机制。探究调控胰腺癌EMT的相关机制，靶向干预其效应分子及核心通路，具有重要的临床和基础科研价值。本课题组前期研究发现：lncKilPa在胰腺癌组织中高表达；胰腺癌细胞中上调lncKilPa可诱导EMT发生；转录因子KLF4可抑制lncKilPa表达；且在lncKilPa启动子区域存在多个KLF4的特异性结合位点。结合前期工作基础，本项目将继续：1)研究lncKilPa在胰腺癌中的表达情况及与胰腺癌患者临床病理参数的相关性；2)明确lncKilPa对EMT等胰腺癌生物学行为的影响；3)探明KLF4对lncKilPa的表达调控机制及其在KLF4诱导EMT过程中的作用。本研究结果将为阐明胰腺癌转移机制提供新线索，为发现新型肿瘤治疗靶点提供新思路。

胰腺导管腺癌是胰腺癌的主要病理类型，其恶性程度高，早期诊断困难，预后极差，5年生存率仅4%。数据显示，胰腺癌患者在就诊时发现肿瘤转移的比例高达75%，而在小胰癌（直径小于2cm）患者中，转移事件发生率超过30%，提示侵袭转移是胰腺癌发生中的早期事件。上皮间质转化（EMT）是胰腺癌发生转移的重要机制。通过这一过程，肿瘤细胞可降低细胞间黏附作用，增强自身的运动迁移能力。研究调控EMT的分子机制并对其核心通路进行干预，对于抑制肿瘤侵袭和转移，改善患者预后具有重要意义。本课题组前期发现一条胰腺癌特异性lncRNA，与肿瘤细胞的EMT和转移表型密切相关。为进一步探究其生物学功能和相关分子机制，开展研究的主要内容包括：（1）利用胰腺癌患者的组织芯片，通过ISH和IHC检测lncKilPa和KLF4蛋白表达的相关性；分析lncKilPa表达与临床病理参数及预后的相关性；（2）通过细胞形态观观察、EMT标志物检测，验证胰腺癌细胞中lncKilPa表达对EMT表型的影响；通过构建裸鼠皮下荷瘤和肝转移模型，验证lncKilPa对胰腺癌生长和转移能力的影响；（3）通过转染过表达质粒和siRNA，检测KLF4在胰腺癌细胞中对lncKilPa的表达调控作用；（4）通过ChIP和Dual luciferase实验，验证KLF4与lncKilPa启动子的直接结合作用。本项目研究发现，lncKilPa在胰腺癌组织中显著高表达，并与病理分级密切相关；体内及体外实验证实，上调lncKilPa水平可诱导胰腺癌细胞EMT的发生，促进细胞的迁移、侵袭和体内转移。高表达转录因子KLF4可显著下调胰腺癌细胞中lncKilPa表达水平；生物信息学分析发现，在lncKilPa的启动子区域存在多个KLF4的转录结合位点。但在验证阶段，ChIP及Dual luciferase实验结果均未提示KLF4与lncKilPa启动子的直接结合作用，提示KLF4对lncKilPa的调控为非直接转录调控。目前相关调控机制仍在探索中。此外，在研期间，始终围绕转录因子KLF4和lncRNA，在消化道肿瘤中开展了系列研究，发现了新的促癌或抑癌信号通路，为胰腺癌的临床治疗提供了新的靶标。