PRDM4与PTEN/PI3K/AKT信号通路在宫颈癌发生发展中的作用机制研究

The PRDM4 gene was always considered to be a stem cell related gene, but functions as a tumor suppressor. However, the role and mechanism of PRDM4 in cervical carcinogenesis was unclear. Our previous study has confirmed the significantly lower expression of PRDM4 in cervical cancer than in normal cervix and cancer in situ. Furthermore, over-expression of PRDM4 repressed the proliferation in vitro and tumorigenesis in vivo in HeLa cells. On the contrary silence of PRDM4 in HeLa cells promotes the cell growth in vitro and in vivo. Moreover, PRDM4 could regulate the expression of cell cycle regulator genes and PTEN/PI3K/AKT pathway. For the above reasons, we intend to study: Define the molecular mechanism of PRDM4 regulating the cell cycle related genes and the cross-talk between PRDM4 and PTEN/PI3K/AKT signal pathways in cervical cancer by real-time PCR, dual luciferase report system, chromatin co-immunprecipitation(CHIP) and co-immunprecipitation, employing the cervical cancer cell lines, xenografts and tissues of cervical cancer patients, the mechanism of PRDM4 in the development and progression of cervical cancer was systematically studied. Above all, this study will be supposed to develop a novel molecular marker in diagnosis and therapeutic target.

一直以来PRDM4被认为是干细胞相关基因，并可发挥抑癌基因的作用，但它的工作机制却未被阐明，在宫颈癌中也没有任何关于PRDM4的研究。我们的前期研究显示PRDM4在正常宫颈、宫颈原位癌、宫颈癌中表达逐渐下降，过表达PRDM4可使 HeLa细胞体外增殖能力和体内成瘤能力均明显减低，干扰PRDM4的表达则会出现相反现象。同时PRDM4表达的改变会引起多个周期调控蛋白及PTEN/PI3K/AKT信号途径相关蛋白的改变。基于上述原因，我们拟开展本研究，采用real-timePCR、双荧光素酶报告基因、CHIP、Co-IP等方法明确PRDM4调控宫颈癌细胞增殖的具体机制及PRDM4与PTEN/PI3K/AKT信号通路的相互作用。利用宫颈癌细胞系、异种移植瘤模型鼠、临床标本和宫颈癌原代培养细胞，系统研究PRDM4在宫颈癌发生发展中的作用机制，藉此以期获得宫颈癌诊断分子标志和治疗靶点。

宫颈癌是女性最常见的生殖系统恶性肿瘤。但是我们不得不面对的事实是绝大部分 HPV 感染的妇女并未发生宫颈上皮的恶性转化。因此我们有理由相信高危 HPV 感染与细胞癌基因激活与抑癌基因失活相互作用才是宫颈癌发生发展的根本原因。立项前期工作基础发现PRDM4基因在正常宫颈、宫颈原位癌和宫颈癌中的表达逐渐减低。宫颈癌细胞系Hela细胞中外源性表达PRDM4基因后抑制了癌细胞的体外增殖能力, 提示了PRDM4基因在宫颈癌中可能作为抑癌基因发挥作用。本课题旨在探索PRDM4基因在宫颈癌发生发展中的作用机制，采用分子生物学方法，利用体内及体外实验明确其作用方式，并通过基因芯片等实验技术探寻其作用靶点，研究结果显示，（1）在所选择的5个细胞系中，PRDM4 在侵袭性较高的宫颈癌细胞系中的相对表达量低。体内体外实验发现过表达PRDM4的宫颈癌细胞，表现出的细胞恶性行为的减弱，裸鼠成瘤能力的下降；下调PRDM4的表达则可以促进这些恶性行为，PRDM4在宫颈癌中发挥了抑癌基因的作用。2) 临床标本检测发现PRDM4 在宫颈正常组织，宫颈原位癌及宫颈癌中的表达逐渐减低，差异有统计学意义。其蛋白表达水平与肿瘤患者临床病理参数的关系分析表明，PRDM4蛋白的表达水平与患者的临床分期及淋巴结转移呈负相关，提示PRDM4与宫颈癌的临床进展呈负相关，可以作为一个候选预后因素。3）PRDM4的抑癌作用可以被PTEN的抑制剂所逆转，转录本芯片测序结合基因富集分析结果及real-timePCR结果均证实，PRDM4基因的过表达与 PI3K/AKT 信号通路及下游基因的表达密切相关。根据研究的结果我们证实PRDM4在宫颈癌中通过PI3K/AKT信号途径发挥抑癌基因作用。进一步深入研究PRDM4基因的作用机制，有望给探索新的治疗靶点并筛选可行的预后评价指标。