Nek9基因在人乳腺癌发生发展中的作用及其分子机制

Nek9, a new member of the NIMA family of kinases(NEK), involved in G2/M checkpoint control, contributes to regulation of spindle formation and segregation of chromosome. A series of studies are documenting direct involvement of Nek family members in tumorigenesis. A potential association of Nek9 and cancer was uncovered and little has been done. We adopted analysis in primary breast cancer by quantitative multi-gene fluorescence in situ hybridization(QM-FISH) and found for the first time that amplification of Nek9 was quite frequent and correlated with tumor grade. In present study our aim is to evaluate Nek9 as a potential candidate tumor gene and gain insight into the mechanism of Nek9 in carcinogenesis of breast cancer. Here we will analyze the expression of Nek9 at DNA, mRNA and protein level respectively using human archived breast cancers and cell lines of breast cancer. We will also assess the role of NEK9 in centrosome amplification, segregation of chromosome, cell proliferation, apoptosis and cell-cycle control. Moreover, the interaction of NEK9 with its downstream NEKs and cell-cycle regulation proteins will be described. The associations between overexpression of NEK9 and clinicopathological parameters in breast cancer will be further explored.

NEK9是NEK蛋白激酶大家族的新成员，NEK9参与G2/M过渡，调节微管运动和染色体分离。研究发现多个NEK成员与肿瘤发生有关，但是尚未发现有关NEK9与肿瘤相关性的报道。课题组对乳腺癌进行荧光原位杂交（FISH）分析，首次发现了Nek9在乳腺癌中广泛扩增，并且Nek9扩增多见于高级别乳腺癌。本研究将在前期工作的基础上，检测乳腺癌细胞系和手术切除乳腺癌组织中Nek9在DNA、mRNA及蛋白水平的表达差异；分析Nek9对中心体复制、染色体分离、细胞生长、细胞周期调控及凋亡的影响，探讨NEK9作用的细胞周期调节通路及其与下游NEK蛋白的相互作用，研究Nek9基因扩增/过表达与乳腺癌发生、侵袭及转移等恶性生物学特征的关系，证实其致癌作用，初步揭示其作用分子机制，并探讨其临床意义，使之服务于临床诊断、预后评估及分子治疗。该研究对进一步揭示乳腺癌发病机理、判断预后具有重要的理论价值和临床意义。

乳腺癌是常见的恶性肿瘤，近年来的发病率逐渐上升，已居女性恶性肿瘤第一位。目前肿瘤转移仍然是限制乳腺癌患者生存的主要问题所在。研究乳腺癌发生浸润和转移的机制，对于准确评估乳腺癌预后、找到新的治疗靶点至关重要。Nek激酶家族参与细胞周期关键点的调控，可以促进中心粒的成熟，调节染色体的凝集和纺锤的准确组装。Nek9参与G2/M过渡，调节微管运动和染色体分离，直到近年才有少数NEK9与肿瘤相关性的报道。本研究在前期工作的基础上，采用免疫组织化学和免疫细胞化学技术检测了NEK9在乳腺组织和乳腺癌组织/细胞中的表达, 分析不同病变之间的表达差异，探讨了Nek9作为分子标记物，为乳腺癌诊断提供依据的可行性；体外实验研究了Nek9对乳腺癌细胞的增殖、迁移、浸润、凋亡、细胞周期的影响，初步阐明了Nek9在乳腺癌发生发展中的作用；通过免疫荧光实验检测了Nek9对纺锤体形成和中心粒复制和分离的影响；酵母双杂交法筛选了与Nek9相互作用的蛋白，免疫共沉淀法验证了蛋白之间的相互作用；通过动物实验，分析在体内复杂环境下Nek9对肿瘤的生长及转移的影响，同时研究了吉西他滨对Nek9表达差异肿瘤的治疗影响。本研究证实了Nek9异常表达可导致乳腺癌的发生、进展，初步揭示了其作用分子机制，并探讨其临床意义，为其服务于临床诊断、预后评估及分子治疗奠定了理论基础。