ERK调控SLUG基因介导的乳腺癌细胞转移的机制研究

肿瘤转移是导致恶性肿瘤治疗失败和病人死亡的重要原因，揭示其发生机制研究对于治疗肿瘤、提高肿瘤患者的生存率至关重要。本研究在本人近年来从事肿瘤的分子遗传学研究的基础上，重点揭示乳腺癌细胞转移的分子机制，本文首先通过基因芯片Illumina whole genome BeadArray技术筛选SLUG转录调控的下游靶基因，通过生物信息学分析，从中筛选和肿瘤细胞转移相关的基因（称为基因M），进一步验证其和细胞运动的关系，以及ERK－Fra-1-SLUG信号通路如何调控基因M的表达，然后克隆出基因M的启动子，用其调控报告基因(荧光素酶基因)的表达，通过系列的突变分析，找出SLUG基因在基因M启动子上的转录调控位点，并在动物实验水平验证基因M介导肿瘤细胞转移的生物学功能。本研究立足深入揭示SLUG基因调控乳腺癌细胞转移的分子机制，不仅具有重大的理论意义，而且为进一步的肿瘤治疗打下基础。

乳腺癌已成为女性中发病率及死亡率最高的肿瘤，而肿瘤细胞的转移是乳腺癌致死的主要原因，深入揭示其分子机制迫在眉睫。已有的研究表明，上皮-间充质细胞转换（EMT）在肿瘤的发生、发展及转移等过程中扮演重要角色，作为介导EMT过程的重要转录因子之一，SLUG基因在多种肿瘤的EMT过程及肿瘤细胞侵染转移中的作用已持续成为研究热点，本课题进一步揭示其分子机制。. 本课题中，通过慢病毒介导的RNA干扰、Illumina Bead Chip Human基因谱芯片检测及数据分析，建立了SLUG表达干扰的MDA-MB-231乳腺癌细胞系研究体系，并利用其筛选出一系列RNA转录水平受SLUG调控的基因，最终将RhoGDI2基因确定为SLUG调控的靶标基因进行深入研究。通过定量PCR以及Western Bloting的检测，我们证实了在MDA231细胞中SLUG对于RhoGDI2基因的表达在转录和翻译水平都确实存在着正向调控。. 进一步在MDA231细胞中分析了SLUG对RhoGDI2信号通路的下游蛋白（RhoA、Rac1和Cdc42）的调控情况，RhoGTPases活性分析实验表明SLUG同RhoA蛋白的表达之间存在正相关，并对于Rac1以及Cdc42两种RhoGTPase的表达和激活均存在着较为明显的正向调控作用。进一步的通过免疫荧光实验，我们对于RhoGDI2蛋白在细胞内的表达定位进行了研究，结果表明细胞内SLUG基因的表达干扰会使得RhoGDI2蛋白更多的分布于细胞质中，由此推测由SLUG引起的RhoGDI2细胞内定位改变可能对于SLUG调控RhoGTPases的活性具有重要意义。. 此外，通过深入探索，我们发现SLUG对于RhoGTPases相关下游信号通路中重要蛋白JNK的表达、磷酸化水平以及AP-1家族成员c-Jun蛋白的表达也具有相应的正向调控作用。另外，通过体外荧光素酶报告系统实验，我们还发现细胞内c-Jun蛋白的过表达对于RhoGDI2基因启动子的激活以及其相应蛋白的表达上调具有显著的影响，表明SLUG可能通过c-Jun的介导，调节RhoGDI2基因表达。. 总之，本课题筛选到了SLUG作用的靶基因RhoGDI2，并对SLUG、RhoGDI2以及RhoGTPases之间的相互关系进行了较深入的探索，进一步揭示了SLUG在乳腺癌细胞中的分子机制。