淋巴瘤中ABIN家族基因表达和基因突变分析及其突变体的功能研究

ABIN family consists of three members, ABIN-1,-2 and -3. Recent study found that ABINs are key regulators of multiple signaling pathways, and play important roles in apoptosis, embryonic development and inflammation. But the molecular mechanism involved in those events is far from been understood. Increasing clinical data has shown the association of ABINs with human autoimmune diseases such as psoriasis, rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus. The applicant reported the identification of ABIN-1/2 functional mutations in some lymphoma subtypes, suggesting that there are possible roles of ABINs in lymphogenesis. Therefore in the proposed study, we will further analyze the ABIN mutation and gene expression in a larger series of diffuse large B cell Lymphoma (DLBCL) cases. By correlation of ABIN gene mutation and expression data with the clinical data and other molecular genetic study results, we will examine the relationship between ABINs and DLBCL and its clinical impacts. Moreover further functional study on the identified mutants will be carried at the molecular and cellular levels. By comparison of wild type ABIN proteins and the mutants in their cell functions, protein structures, and protein-protein binding abilities, the detailed mechanism of how ABIN and its binding partners (such as Nemo and A20, the important components of NF-kB signaling pathway) interact to each other, thus control the cell signal transduction and play roles in lymphomas and other diseases will be explored. This work could also provide important evidence and molecular basis for using ABIN as a potential therapeutic target of NF-kB inhibition and/or as a diagnostic or prognostic marker in lymphomas and other diseases.

ABIN家族包括三个成员，是细胞内多个信号传递途径的调控因子，在细胞凋亡、胚胎发育和发炎反应中起着重要作用，但具体作用机制尚不清楚。临床研究表明ABIN基因与人类自身免疫疾病有密切联系。申请人曾报道在一些淋巴瘤亚型中发现ABIN-1/2的功能性突变体，说明ABIN可能在淋巴瘤中起作用。因此本课题将在前期工作基础上，进一步检测ABIN在弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）中的基因表达和突变情况，并结合其他分子遗传学数据和临床数据分析其与DLBCL的关系及临床意义。同时对其突变体进行深入的分子细胞水平功能鉴定，通过比较正常蛋白与突变体在细胞功能、蛋白结构、蛋白间相互作用上的差异，探讨ABIN如何与其相关蛋白（如NF-kB信号通路的重要成员Nemo、A20等）作用从而调控细胞内信号传递, 并在淋巴瘤和其他疾病中起作用的分子机制。本研究将为这些疾病的诊断、治疗和预后提供新的信息和靶点。

本项目主要研究ABIN等基因在癌症中的作用及其分子机制。.ABIN家族蛋白作为细胞内多个信号传递的重要调控因子，在细胞凋亡、胚胎发育、炎症反应中起着重要的作用,但作用机制尚不清楚。我们的研究发现ABIN通过NFκB信号通路在癌症中起作用。对恶性淋巴瘤中ABIN及其相关基因的表达和突变分析发现，A20的失活性变异导致的NFκB通路异常激活是B细胞淋巴瘤的重要分子机制，对这些分子靶点的检测在临床诊断和治疗预后中具有重要意义。对于甲状腺癌中相关基因的研究发现，受NFκB调节的BCL2、CD44等基因在甲状腺癌组织中表达异常。.最近研究显示ABIN所包含的泛素结合结构域对于NFκB的抑制以及细胞调亡有着重要的作用。本项目通过结构生物学的方法分析ABIN-1与寡聚泛素的结合，发现ABIN1-AHD1+UBAN(L)可与寡聚泛素形成复合物，而缺少末端部分氨基酸的ABIN1(s)不能形成复合物。测定分子间亲和力的实验证实了这一结果。通过不同A20截短体与ABIN-1的免疫共沉淀实验研究ABIN-1与A20的具体结合区域，结果显示全长及完整的A20-C端可与ABIN-1结合，而不同的C端截短体均未结合；提示ABIN-1与A20的相互作用需要完整的A20-C端参与。ABIN-1复合物晶体结构分析为上述发现提供更为详细直接的证据，阐述ABIN-1作为调控蛋白，如何通过与泛素和A20的结合来抑制NFκB信号通路的分子机制。.此外，本项目对HOXB9蛋白的功能结构域及其在胃癌的发生发展中的作用进行了研究，发现其六肽结构域在内皮细胞间质化过程中起着重要的调节作用。.本项目还开展了癌症靶向药物的人工合成抗体的结构研究工作。与合作单位共同开发了一种新的异二聚体Fc用于双特异性抗体药物的合成。为改造人工合成抗体药、提高抗体药物的疗效，提供了新的思路和证据。.综上，本项目所支持的研究工作成果已独立发表SCI论文两篇；NFκB通路相关基因在淋巴瘤临床诊断中的作用与合作者联合发表多篇论文；关于ABIN结构和功能的研究数据有待发表SCI论文一篇；本项目后期启动了对于淋巴瘤临床样本中分子靶标的大规模检测实验，数据有待发表和用以申请后续研究课题。