MMP-9/PN-1/uPA蛋白酶轴调控弥漫大B淋巴瘤微环境的分子机制

Diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) is one of highly invasive malignant tumors and the prognosis is poor. The expression of specific molecules in tumour microenvironment of DLBCL is helpful on predicting response to chemotherapy and prognosis, thus became novel targets for treating lymphoma. MMP-9 and uPA presenting in gene chips of DLBCL patients are of our great interest. The applicant previously has established the protease regulation axis of MMP-9/PN-1/uPA, and PN-1 is the core molecule which connects MMP-9 to uPA. We found that the absence of PN-1 expression may lead to bone marrow infiltration during the progression of DLBCL. PN-1 regulates the proliferation of prostate cancer cells through suppressing SHH/GLI signaling pathway, which is also a critical pathway determining the proliferation of lymphoma cells. The protease axis may regulate the proliferation of lymphoma cell through such a pathway. This project aims to study the molecular mechanisms and their clinical significance how the protease axis MMP-9/PN-1/uPA regulates lymphoma microenvironment (including cell proliferation, apoptosis, invasion and metastasis, angiogenesis), so as to reveal novel downstream targets as well as provide a theoretical basis for targeting tumor microenvironment through interfering protease activity in the future.

弥漫大B淋巴瘤(DLBCL)是一类具有高侵袭性的恶性肿瘤，预后较差。其微环境中的分子表达可预测DLBCL患者对化疗的反应及预后, 成为淋巴瘤治疗新的靶点。基因芯片预测分子中MMP-9和uPA的存在引起我们的极大关注。申请人前期研究建立了MMP-9/PN-1/uPA蛋白酶调控轴，PN-1是连接MMP-9和uPA的核心分子， 我们发现其缺失可能与DLBCL发生骨髓侵犯直接相关。我们前期还发现PN-1籍抑制SHH/GLI信号通路影响前列腺癌细胞的增殖。 而SHH/Gli信号是决定淋巴瘤细胞增殖至关重要的通路，蛋白酶轴可能通过调控此通路影响淋巴瘤增殖。本项目拟系统研究蛋白酶轴MMP-9/PN-1/uPA调控淋巴瘤微环境（包括细胞增殖、凋亡、侵袭转移、血管新生）的分子作用机制和临床意义，揭示蛋白酶轴新的下游靶分子，为将来通过靶向干预蛋白酶的活性继而调控肿瘤微环境提供理论依据。

肿瘤微环境对于B细胞淋巴瘤的生存进展至关重要。Sonic Hedgehog (SHH)信号通路是B细胞淋巴瘤生存的重要分子信号。 大量的研究数据表明：基质金属蛋白酶-9（MMP9）的高表达与预后差相关。但具体的分子机制目前尚不明确。基于我们过去对MMP-9相关信号通路的研究，我们在人类和小鼠B系淋巴瘤细胞株、小鼠皮下淋巴瘤模型、人类弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）组织芯片中研究MMP9、 PN-1、SHH信号通路的相互作用。我们发现MMP-9调控人B细胞淋巴瘤的生长，是通过抑制PN-1表达而激活SHH信号通路的表达来实现的。PN-1在人类B细胞淋巴瘤浸润的脾脏，淋巴结和骨髓中呈现低表达。降低MMP9表达可抑制B细胞淋巴瘤增殖并诱导淋巴瘤细胞凋亡，而高PN-1表达抑制淋巴瘤的生长和血管生成并促进细胞凋亡。我们还发现PN-1通过减少SHH蛋白表达及其下游相关分子而调控SHH信号。 PN-1参与调控一系列促血管生成分子和抗血管生成分子， 从而抑制淋巴瘤微环境血管生成。在人类DLBCL组织芯片中，PN-1的低表达和SHH高表达呈现明显的相关性。本研究发现了一条新的调控B细胞淋巴瘤生存进展的信号通路， 即MMP9通过抑制PN1的表达继而调控SHH信号通路，从而调控B淋巴瘤的增生进展。此研究首次揭示了PN-1蛋白在B细胞淋巴瘤中的意义， 为后续研究MMP-9, PN-1,SHH作为淋巴瘤诊断及预后的分子靶标提供依据。