基于WIP/actin聚合依赖的自噬在claudin-6抑制乳腺癌转移的作用

Autophagy plays an important regulatory role in the migration and invasion of tumor cells. The exact mechanism of autophagy has not been elucidated, and it is believed that autophagy is closely allied to the cytoskeleton changes induced by actin polymerization . WIP is a key element that regulates actin polymerization. Our research group has discovered the tight junction protein CLDN6 that regulates expression of WIP, and confirmed that CLDN6 inhibited breast cancer cell migration and invasion in vitro and in vivo for the first time. The relationship between CLDN6 and autophagy has not been reported before. In the previous study, we have found that CLDN6 expressed low levels in breast cancer, and CLDN6 over-expression induced autophagy and changes of cytoskeletal structure. We speculate that CLDN6 regulates actin polymerization through WIP, induces autophagy, and inhibits breast cancer metastasis. To verify this hypothesis, we intend to apply molecularbiology ,laboratory animal technology and other technologies to investigate the effection of CLDN6 in cytoskeleton, autophagy and metastasis, and the mechanism of CLDN6 in targeting actin polymerization through WIP and inducing autophagy, to clarify the role of CLDN6 in the relationship between cell homeostasis and cancer metastasis, providing theoretical basis for the precision therapy of breast cancer metastasis

自噬对肿瘤的转移具有重要的调控作用。但自噬形成的确切机制尚未阐明，认为与actin聚合引起的细胞骨架改变有密切关系。WIP是调节actin聚合的关键蛋白。本课题组首次发现了调控WIP的紧密连接蛋白CLDN6，并证实CLDN6抑制乳腺癌细胞迁移和侵袭的作用。有关CLDN6与自噬发生的关系，迄今国内外尚无报道。前期研究中，我们发现乳腺癌中CLDN6低表达，并在预实验中观察到过表达CLDN6引起乳腺癌细胞自噬及骨架的改变。我们推测，CLDN6通过WIP靶向调控actin聚合，诱导细胞自噬，抑制乳腺癌的转移。为证实这一假说，我们拟以过表达CLDN6的乳腺癌细胞为研究对象，采用分子生物学及实验动物学等技术，在体内外实验观察CLDN6对细胞骨架、自噬、转移的影响及通过WIP靶向调控actin聚合诱导自噬的分子机制，进一步明确CLDN6调控细胞稳态与乳腺癌转移的关系，为乳腺癌转移的精准治疗提供理论依据。

CLDNs 是上皮细胞紧密连接的主要成分，维持细胞连接、极性及信号传导等。CLDN6 是CLDNs 家族成员之一。CLDN6通过胞质中羧基末端PDZ 结合基序连接相应信号蛋白，调节细胞内相关信号通路，影响乳腺癌等肿瘤的恶性表型。前期研究证实CLDN6在乳腺癌中低表达，过表达CLDN6抑制乳腺癌转移，但具体机制仍待研究。.自噬异常新近被认为是肿瘤转移的关键机制之一。自噬是指细胞质成分被双层膜包裹后，运送至溶酶体降解的过程。自噬对肿瘤转移具有双重作用，与肿瘤细胞的类型、肿瘤进展阶段和肿瘤微环境等有关。前期研究发现CLDN6诱导自噬，提示，CLDN6通过自噬发挥对转移的抑制作用。但作用机制仍不明确。.Actin聚合形成的细胞骨架在自噬全过程中起关键作用。Actin骨架在自噬体形成阶段稳定并促进膜的弯曲；此外还可驱动成熟自噬体与溶酶体融合。Actin细胞骨架的形成需要NPFs（actin成核促进因子）介导，NPFs被招募至自噬体上通过影响actin聚合调控自噬。前期对过表达CLDN6的乳腺癌细胞进行高通量测序，筛选出WIP的表达上调，并且差异基因富集在actin 细胞骨架的调节上。WIP 属一型NPFs WASP结合蛋白，通过直接或间接与actin结合，调控 actin细胞骨架的形成。提示，CLDN6通过WIP介导的actin细胞骨架形成调控自噬。.本研究中，我们发现CLDN6影响actin的聚合并诱导乳腺癌细胞自噬，抑制actin聚合影响自噬过程，CLDN6诱导的自噬抑制乳腺癌转移。证实CLDN6通过上调WIP的表达介导actin的聚合，促进自噬过程并抑制乳腺癌的转移。进一步的机制研究阐明CLDN6促进JNK/c-Jun通路的活化，c-Jun转录上调WIP的表达。.这一发现阐明了CLDN6通过 WIP/actin 聚合调控乳腺癌细胞自噬的作用机制，进一步明确 CLDN6 在细胞稳态调控与乳腺癌转移的互动关系，为CLDN6作为乳腺癌潜在治疗靶点提供基础研究和理论参考，为乳腺癌精准治疗方案的制订提供理论基础。