CYP4Z1参与调节NMT活性在乳腺癌侵袭转移的作用及分子机制

Breast cancer is one of the most common malignant tumors in China with an incidence rate higher than various other types of tumors. And it is more vulnerable to invading and metastasizing in another ogran, which is the major causes of death. It may provide a novel therapeutic target for tumor treatment when address molecular mechanisms. Cytochrome P450 (CYP) 4Z1, a novel CYP4 family member, is over-expressed in human mammary carcinoma with high specificity. In our previous studies, we found that CYP4Z1 overexpression promotes cell invasion using the Transwell model system. The breast cancer cells overexpressed CYP4Z1 show higher activity of (N-myristoyltransferase,NMT ) than the control group. In the present studies, we will investigate effects of CYP4Z1 on migration and invasion of breast cancer cells treated with NMT agonist. The effects on signaling networks involved in tumor progression will also be studied in vitro. The in vivo effects of CYP4Z1 were tested in established tumor xenografts and an experimental metastasis model in athymic mice. Taken together, CYP4Z1 overexpression which maybe promote tumor cell migration, invasion and metastasis in human breast cancer through regulation of metastasis-related genes at least partly via SRC/NMT and their downstream activation.These results will provide a strong evidence in support of the pro-metastatic activities of CYP4Z1 of breast cancer, and targeting that CYP4Z1 enzyme maybe provide novel approaches to prevent breast cancer progression.

我国乳腺癌发病率居妇女恶性肿瘤首位，易侵袭转移至肺、骨、肝等重要脏器，是导致患者死亡的主要原因。深入研究乳腺癌侵袭转移的分子机制可为临床治疗提供新靶点。CYP4Z1是国外新近鉴定的细胞色素P450 4家族成员，它在乳腺癌组织显著过表达，具有高度特异性。我们前期研究发现，过表达CYP4Z1可显著诱导N-豆蔻酰基转移酶(NMT)表达，促进肿瘤细胞侵袭。本课题综合已有的研究数据，采用现有基因和蛋白组学平台，首先通过体外实验CYP4Z1转染乳腺癌细胞，或同时给予NMT以及信号通路抑制剂，研究CYP4Z1在乳腺癌侵袭转移中的作用及机制；随后采用裸鼠皮下移植瘤和尾静脉注射转移模型，验证CYP4Z1在乳腺癌生长转移中的作用。有望从CYP4Z1过表达→NMT活性增加→信号蛋白豆蔻酰化→信号通路激活角度阐明CYP4Z1对乳腺癌侵袭转移的影响，并探寻其可能的作用机制，以期为乳腺癌的治疗提供一个新的靶标。

我国乳腺癌发病率居妇女恶性肿瘤首位，易侵袭转移至肺、骨、肝等重要脏器，是导致患者死亡的主要原因。深入研究乳腺癌侵袭转移的分子机制可为临床治疗提供新靶点。CYP4Z1是国外新近鉴定的细胞色素P450 4家族成员，它在乳腺癌组织显著过表达，具有高度特异性。我们前期研究发现，CYP4Z1过表达乳腺癌细胞系T47D和BT-474增殖未见有显著影响。而在Transwell模型中，CYP4Z1可显著促进肿瘤细胞的迁移侵袭能力以及肿瘤的生长。研究发现，CYP4Z1可通过激活豆蔻酰化基转移酶活性，降低TIMP-2表达水平，同时与AKT及SRC通路的磷酸化有关。在裸鼠移植瘤模型中，我们发现CYP4Z1过表达显著促进肿瘤的生长，但未观察到肿瘤转移。因此，我们重新构建了两组工具病毒，分别是CYP4Z1-RNAi慢病毒和过表达CYP4Z1慢病毒体系。基于IPA的经典通路分析中Interferon Signaling、细胞周期等被显著激活，提示CYP4Z1的过表达可能参与INF信号通路以及细胞周期的调控。其中IFN信号通路被高度激活，INF信号通路下游STAT/IRF1/BAX、BCl和BAK等参与了凋亡的调控，值得进一步研究。在疾病和功能富集分析统计中，CYP4Z1可能参与了肿瘤的发生发展、有机体存活、细胞周期及基因表达等作用，为我们下一步的研究提供了方向。随后，在三阴乳腺癌细胞中再次验证了CYP4Z1可促进增殖、迁移和凋亡的作用，其机制值得进一步去验证。因此，CYP4Z1作为一种乳腺癌特异性高表达的P450家族蛋白，很可能成为一个潜在的临床靶点和肿瘤标记物，具有重要的理论意义和临床应用价值。