TRAF6调控肿瘤细胞中AEP分泌机制的研究

肿瘤发生转移是一个复杂的生物学过程，需要多种蛋白质分子参与调控，着重阐明这些蛋白质分子作用机理将为临床攻克癌症提供扎实的理论基础。Asparaginyl Endopeptidase（AEP）是新近发现在多种实体瘤中高表达的蛋白酶，但它在肿瘤发生过程中的作用机制知之甚少。本项目拟以AEP分泌调控为出发点，运用基因工程学、生物化学和分子生物学及实验动物模型等方法，深入研究AEP被分泌调控的分子和细胞学机制。本项目紧扣TRAF6对AEP的转运分泌调控，并利用内源性免疫共沉淀和串联质谱分析术鉴定参与AEP转运分泌的复合物；同时利用基于ProtoArray芯片的蛋白质相互作用筛选平台构建AEP的相互作用蛋白图谱。根据TRAF6调控AEP分泌的生物学功能，设计特异性阻断肿瘤细胞中AEP转运分泌的纳米短肽药物，为临床肿瘤治疗提供理论依据和新型纳米药物。

蛋白酶对肿瘤的发生发展至关重要，而对其复杂的分子调控机制的研究更可为肿瘤的诊断和治疗提供新靶点和新策略。天冬酰胺内肽酶（AEP）是一种新近发现的蛋白酶，在多种肿瘤组织中高表达并且与肿瘤病人不良预后直接相关，这些研究提示AEP是一个未发现的全新的原癌基因，然而其功能与分子机理仍是研究空白。我们最新研究发现在乳腺癌中泛素E3连接酶TRAF6介导了前体AEP的第318位赖氨酸的K63多聚泛素化修饰；泛素化的前体AEP招募HSP90α蛋白，增加细胞内和分泌到细胞外的AEP蛋白水平。同时去泛素化酶USP17负向调节该过程。增加或抑制AEP的活性可明显改变肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。进而，在乳腺癌肿瘤病人的肿瘤组织中进一步观察到泛素化修饰的AEP和TRAF6表达显著上调，与恶性乳腺癌患者不良预后正相关。更为重要的是，在肿瘤病人的血清中检测到大量的AEP，这提示分泌出去的AEP可以进一步促进肿瘤远端转移。运用小鼠肺转移模型发现尾静脉注射AEP抑制剂或单克隆抗体特异性抑制AEP活性可显著抑制肿瘤的进程。综上所述，我们的研究阐明了一种对于蛋白酶AEP的全新调控机制，即通过泛素E3连接酶介导的泛素化修饰对蛋白酶AEP的稳定性和分泌的调控；并且发现AEP和TRAF6是潜在的乳腺癌分子标记物和新的治疗靶点；同时，揭示了乳腺癌中一条新的TRAF6的致癌通路。