HIV-1 Tat蛋白促进KSHV vIL-6诱导血管生成和肿瘤形成及其分子机制

The prognosis of AIDS-KS is poor and the mortality of AIDS-KS is high. The infection of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) is not enough for KS occurrence. The important cofactor HIV-1 plays an important role in KS pathogenesis. We have previous showed that HIV-1 Tat accelerated Kaposin A-induced tumorigenesis by regulating STAT3 and PI3K/AKT signaling pathways (Neoplasia, 2009, 11: 1272). Therefore, the working hypothesis of this project is that HIV-1 Tat can promote KSHV viral interleukin-6 (vIL-6)-mediated angiogenesis and tumorigenesis by some mechanisms. .To test this hypothesis, we will perform the following specific aims: (1) To confirm that HIV-1 Tat can facilitate KSHV vIL-6-induced angiogenesis and tumorigenesis; (2) To identify the key signaling pathways and important miRNAs, which regulate HIV-1 Tat to promote vIL-6-induced angiogenesis and tumorigenesis..This study will help to further understand the interaction between HIV-1 and KSHV, to clarify the molecular mechanism of AIDS-KS pathogenesis, and provide the theoretical basis for the treatment of AIDS-KS from the perspective of signal pathway and miRNAs.

AIDS相关卡波氏肉瘤（AIDS-KS）发病后预后差、病死率高。卡波氏肉瘤病毒（KSHV）感染并非KS发生的充分条件，HIV-1这一重要协同因子在KS致病中发挥着重要作用。我们前期的研究表明，HIV-1 Tat通过调控STAT3和PI3K/AKT等信号通路加速KSHV Kaposin A致瘤（Neoplasia, 2009, 11: 1272）。那么，Tat是否有可能通过某种机制来促进KSHV另一个致瘤蛋白病毒白细胞介素6（vIL-6）诱导血管生成和肿瘤形成？.本研究的目的是证实Tat能够促进KSHV vIL-6诱导血管生成和肿瘤形成；鉴定调控上述促进过程的关键信号通路；寻找调控上述促进过程的重要miRNAs，并阐明其作用机制。.本研究有助于进一步认识HIV-1与KSHV分子之间的相互作用，阐明AIDS-KS发病的分子机制，为从信号通路和miRNA角度辅助治疗AIDS-KS提供理论依据。

在此基金项目的资助下，我们通过体外MTT、软琼脂集落、平板克隆形成、微管形成等实验以及体内鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）和裸鼠模型证实了HIV-1 Tat蛋白能够促进KSHV vIL-6诱导血管和肿瘤形成；通过转染蛋白激酶的显性负相（DN）质粒和蛋白表达质粒、使用蛋白激酶抑制剂以及运用Western blot、HE和IHC染色等技术方法，鉴定了调控Tat蛋白促进vIL-6诱导血管和肿瘤形成的关键信号通路即PI3K/PTEN/AKT/GSK-3β通路（PLoS One, 2013, 8: e53145）。在完成此基金规定的研究内容基础上，课题组将有些内容进行了拓展，即进行“HIV-1 Nef蛋白促进KSHV vIL-6诱导血管和肿瘤形成及其分子机制探索”研究。运用微管形成、CCK-8、IHC染色等实验以及转染AKT-DN质粒、使用PI3K抑制剂等方法，发现Nef蛋白协同vIL-6在体外以及体内CAM和裸鼠模型上通过活化AKT通路诱导血管和肿瘤形成（Oncogene, 2014, 33: 1986）。此外，课题组进一步进行了有益的探索，即开展“HIV-1 Tat蛋白促进KSHV K1诱导血管形成及其分子机制探索”研究。运用平板克隆形成、微管形成、p65-DNA结合活性分析、HE和IHC染色、使用NF-κB抑制剂、miRNAs芯片、生物信息学软件预测、虫荧光素酶报告基因分析、功能获得和功能缺失等实验和技术，发现细胞miR-891a-5p通过靶向IκBα活化NF-κB通路介导了Tat协同K1诱导血管形成（Nucleic Acids Res, 2015, 43: 9362）。另外，课题组在进行HIV-1和KSHV之间关系的研究时，还发现了新的增长点即“HIV-1 Nef蛋白能够通过诱导细胞miR-718的表达从而调节PTEN/AKT/mTOR信号通路进而促进KSHV K1诱导血管形成”（Nucleic Acids Res, 2014, 42: 9862）。上述研究均从分子水平研究HIV-1与KSHV之间的关系，研究结果有助于进一步阐明AIDS-KS发病的分子机制，并为有可能的AIDS-KS治疗提供有效的分子靶点。.在此基金的资助下，申请人以第一作者身份发表SCI文章1篇。另外，此基金也资助了有本人参与的另3篇SCI文章以及课题组另7篇SCI文章。