HDAC3协同FoxA1转录激活HE4表达促进卵巢癌细胞侵袭转移的机制研究

We recently found that overexpression of HDAC3 correlated with progression of ovarian cancer. Highly metastatic ovarian carcinoma cells exhibited upregulated level of HDAC3 and relied on HDAC3 to promote invasion and metastasis. Moreover, HDAC3 was identified to interact with a transcription factor FoxA1. By mRNA profiling and qPCR analysis, we found that knockdown of HDAC3 in highly metastatic ovarian carcinoma cells led to reduced mRNA level of HE4, whose promoter contained several FoxA1 consensus binding sites. Since transcription factor FoxA1 has been shown to be a crucial regulator for metastasis in several types of malignancies, we hypothesize that HDAC3 may act in synergy with FoxA1 to promote HE4 transcription and thus maintain stemness of highly metastatic ovarian carcinoma cells. We propose that the novel HDAC3/FOXA1 protein complex might activate HE4 expression by a cooperative manner involving both epigenetic modification and transcriptional regulation. Together, these anticipated findings may identify promising intervention targets to inhibit invasion and metastasis and thereby the uncontrolled growth of ovarian cancers.

组蛋白去乙酰化酶HDAC3可促进肿瘤恶性生长，我们前期发现HDAC3表达与卵巢癌进展密切相关；发生转移的卵巢癌组织相对于未转移的卵巢癌组织高表达HDAC3，且依赖HDAC3促进肿瘤的侵袭转移；卵巢癌细胞中HDAC3与转录因子FoxA1相互结合；qPCR检测证明，下调HDAC3可降低HE4的表达，且HE4基因启动子区存在FoxA1结合位点。因此我们提出假说：“HDAC3协同FoxA1转录激活HE4表达，可能是促进卵巢癌侵袭转移的机制之一”。本项目拟在前期研究的基础上，深入探讨HDAC3/ FoxA1蛋白复合体通过表观修饰和转录激活双重调控，促进HE4表达及其在卵巢癌侵袭转移中的分子机制。研究结果有望为抑制卵巢癌的侵袭转移提供新的干预靶点和实验依据。

卵巢癌是目前死亡率最高的女性生殖系统肿瘤，卵巢癌的侵袭转移是造成治疗和预后不佳的关键因素。因此，研究卵巢癌恶性生长的调控机制，特别是侵袭转移的分子机制具有重要的科学意义和临床价值。本研究目的：证明HDAC3和FOXA1激活HE4表达，是卵巢癌发生侵袭转移的重要机制。研究方法：通过Western blot和Real time PCR从蛋白的mRNA水平检测HDAC3，FOXA1和HE4在卵巢癌细胞中的表达，及是否存在相互关系。建立HDAC3/FOXA1敲降/过表达稳转细胞系，检测下游蛋白及AKT/PI3K相关通路蛋白表达变化，以及卵巢癌细胞增殖，侵袭和迁移能力的改变，建立动物模型，从体内实验验证体外试验的结果。同时应用免疫组化确定HDAC3,FOXA1和HE4在卵巢癌组织中的表达及与预后的关系。结果：HDAC3，FOXA1和HE4在卵巢癌细胞中存在密切相互关系，过表达HDAC3后，FOXA1和HE4的表达明显增加，同时卵巢恶性肿瘤细胞的增殖，侵袭和迁移能力也明显增强；敲降HDAC3后，FOXA1和HE4的表达明显下降，卵巢恶性肿瘤细胞的增殖，侵袭和迁移能力也明显下降；过表达FOXA1表达，HE4的表达明显增加，同时卵巢恶性肿瘤细胞的增殖，侵袭和迁移能力也明显增强；敲降FOXA1后， HE4的表达明显下降， 卵巢恶性肿瘤细胞的增殖，侵袭和迁移能力也明显下降，PI3K/AKT信号通路随着HDAC3/FOXA1过表达而过度激活，分析其信号通路参与卵巢恶性肿瘤细胞的增殖侵袭迁移过程。并且通过临床数据分析，HDAC3/FoxA1/ HE4在预后评估中有着重要作用。结论：HDAC3与FOXA1通过激活AKT/PI3K信号通路使得HE4表达增加，并促进卵巢癌细胞增殖侵袭迁移的能力增强。