HIF-1α/LASP-1通路在胰腺癌转移中的调控机制研究

The metastasis of pancreatic cancer is a early event and has an influence on the prognosis of the patients.However, the mechanism of the metastasis remains elusive. It has been reported that LIM and SH3 protein 1 (LASP-1) is a new protein associated with tumorigenesis, invasion and metastasis.In preliminary experiments, we found that LASP-1 was over-expressed in the specimens of pancreatic cancer and influenced the migration and invasion of the cancer cells, and the results supported that LASP-1 may be involved in the process of metastasis. Besides, some studies found that hypoxia-inducible factor 1α(HIF-1α) protein can be highly expressed in pancreatic cancer under the condition of normal oxygen.Furthermore, we confirmed that HIF-1αinfluenced the expression of LASP-1 in vitro; and we preliminarily confirmed that the expression of LASP-1 gene and protein could be directly regulated by HIF-1α. Based on these previous work, we intended to explore the function of LASP-1 in metastasis in pancreatic cancer and its mechanism regulated by HIF-1α. Together with the data at cellular level, animal model level and clinical case analysis, we will clarify the relationships among HIF-1α, LASP-1, metastasis and prognosis of pancreatic cancer, which may provide a further understanding to the mechanism of metastasis and a new solution towards the therapeutic targets.

胰腺癌转移是一个早期事件，严重影响患者的预后，但其机制尚未明确。研究已证实LIM和SH3蛋白1（LIM and SH3 protein, LASP-1）为一种新的肿瘤转移蛋白，与肿瘤的发生、侵袭和转移相关。前期工作中发现，LASP-1在胰腺癌的肿瘤标本以及细胞系中高表达，并影响胰腺癌细胞的迁移、侵袭，这提示LASP-1可能参与此转移过程；并有研究发现，在常氧条件下胰腺癌中可高表达低氧诱导因子1α（HIF-1α）蛋白，我们的体外实验证实HIF-1α的表达显著影响LASP-1的水平，并初步证实HIF-1α能直接调控LASP-1基因及蛋白的表达。本课题拟在前期工作基础上，研究LASP-1在胰腺癌转移中的作用及HIF-1α调控LASP-1影响转移的机制，在细胞水平、动物模型及临床病例分析三方面，深入探讨二者的表达与胰腺癌转移、临床预后的相关性，为深入了解其机制及为发现新的治疗靶点提供参考。

背景: LIM和SH3蛋白-1（LASP-1）是一种肌动蛋白结合蛋白和斑联蛋支架蛋白，在多种肿瘤中表达增高，并与肿瘤的发生、侵袭和转移密切相关。在我们的前期研究中发现，与正常组织及细胞系比较，胰腺癌组织及细胞高表达LASP-1蛋白。我们将从从临床水平、细胞水平及动物实验水平探索LASP-1的功能及其分子调控机制。.结果：通过对新鲜胰腺癌组织标本进行Western blot、RT-PCR方法检测，发现与胰腺癌癌旁组织相比，肿瘤组织中高表达LASP-1蛋白及mRNA；进一步研究LASP-1在胰腺癌细胞系中的表达，发现CFPAC-1和MIA PaCa-2细胞高表达LASP-1蛋白，而BxPC-3和PANC-1细胞系则低表达LASP-1; 且予以CFPAC-1、MIA PaCa-2细胞系降低LASP-1表达后，与对照组相比细胞的迁移及侵袭能力明显降低，相反，予以BxPC-3和PANC-1细胞过表达LASP-1后，细胞的迁移及侵袭能力明显增强；免疫荧光实验我们发现LASP-1蛋白与细胞骨架F-actin蛋白有明显的共定位情况。经过深入研究发现，HIF-1α与LASP-1的表达之间存在正相关性。通过基因信息学分析、染色质免疫共沉淀（ChIP）方法和双萤光素酶实验，在机制上发现HIF-1α直接结合于LASP-1的基因启动子区，并且上调其表达活性。体内动物实验证实HIF-1α与LASP-1的表达具有正相关性。体内、外回复实验确证HIF-1α通过LASP-1影响胰腺癌的侵袭及转移等恶性行为。对LASP-1的免疫组织化学染色进行评分，分级，并与临床病理参数进行统计，发现LASP-1蛋白在胰腺癌标本中有87.9%的表达率，并且高LASP-1水平与较晚TNM分期及淋巴结转移密切相关，并且影响患者的总体生存 。.结论：LASP-1在胰腺癌组织及细胞系中异常高表达，并且与胰腺癌细胞的侵袭及转移功能密切相关。HIF-1α直接结合于LASP-1基因启动子区的第一个HRE区，并且上调其表达活性。LASP-1与患者的TNM分期及淋巴结转移密切相关，并且影响患者的总体生存。