食管鳞癌重要突变基因AJUBA调控Hippo信号通路的作用机制与临床意义

Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is one of the most common malignant tumors in China, with the highest incidence and mortality in the world. Our previous genomic sequencing studies demonstrated that molecular abnormalities in Hippo signaling pathway was common in ESCC genomes. An upstream regulator of the Hippo pathway, AJUBA, was found significantly mutated in ESCC. The expression level of its protein, along with results from preliminary cellular experiments support AJUBA plays a significant role in ESCC by regulating Hippo pathway, and may be related to chemo-sensitivity to platinum. In this study, we plan to 1) validate the association between somatic mutation status and protein expression level of AJUBA with clinico-pathological characteristics and prognosis of ESCC patients; 2) to study the role of AJUBA in determining the malignant cellular phenotype and chemo-sensitivity of ESCC, both in vitro and in vivo, through expression model of wild-type and mutant AJUBA; 3) to identify direct molecular interaction partners of AJUBA through protein immunoprecipitation; 4) to determine the impact on anti-tumor effect and chemo-sensitivity by targeting AJUBA. We sought to elucidate the molecular mechanism of AJUBA in ESCC carcinogenesis and tumor progression, and to evaluate its potential as a cancer biomarker and therapeutic target for ESCC.

食管鳞癌是我国特有的高发恶性肿瘤，发病率和死亡率均为世界第一。我们前期的基因组测序研究发现AJUBA是食管鳞癌中重要的突变基因，文献报道、临床样本的蛋白表达水平与初步的细胞实验均支持AJUBA通过调控Hippo信号通路在食管鳞癌中发挥重要作用，并可能与铂类化疗药物的敏感性相关。在本研究中，我们将在独立队列中验证AJUBA基因突变和蛋白表达水平与患者临床-病理特征和预后的相关性；在已有敲降细胞株的基础上，构建稳定表达野生型和突变型AJUBA的食管鳞癌细胞模型，并从体外和体内两个层面研究AJUBA基因突变对食管鳞癌恶性表型和化疗敏感性的影响；通过蛋白质Pull-down鉴别与AJUBA直接相互作用的分子；研究靶向抑制AJUBA的体内/体外抑癌作用及其对化疗敏感性的影响。通过上述实验，揭示AJUBA在食管鳞癌发生发展中的分子机制，明确其作为生物标志物和个体化治疗靶点的价值。

食管鳞癌是我国特有的高发恶性肿瘤，发病率和死亡率均为世界第一。本项目的任务是在前期基因组测序基础上，研究重要突变基因AJUBA在食管鳞癌发生发展中的作用与分子机制，和与化疗疗效、预后等临床结局的相关性。完成了以下几个方面的工作：.1. AJUBA蛋白在食管鳞癌中的作用与机制研究.1）建立临床队列，发现在食管鳞癌组织中 AJUBA的mRNA和蛋白表达水平显著高于癌旁组织，并与T分期和分化程度显著相关。2）构建了多个稳定敲降和过表达细胞模型，敲降AJUBA显著抑制食管鳞癌细胞的增殖、克隆形成、侵袭和迁移，诱导G2/M阻滞，增加顺铂诱导的早期凋亡；过表达则反之。3）动物实验：敲降AJUBA的食管鳞癌移植瘤的成瘤体积、成瘤重量均显著低于对照组，过表达AJUBA促进尾静脉注射模型的体内转移。4）分子机制研究：表达谱测序筛选和分子生物学实验显示AJUBA通过磷酸化激活ERK上调MMP10和MMP13的表达水平，从而发挥促进肿瘤细胞侵袭转移的作用，并且被MEK抑制剂U0126特异性抑制。体内体外实验均支持AJUBA具有促进食管鳞癌细胞增殖、迁移、侵袭、抵抗顺铂诱导的早期凋亡的作用，上述结果总结发表SCI论著1篇（IF 5.0）。.2. AJUBA相关的非经典Wnt通路共激活因子CTHRC1的功能与机制研究.1）CTHRC1在食管鳞癌组织中显著高表达，并与T分期、淋巴结转移、TNM分期、和预后不良显著正相关。2）在细胞实验中通过上调和下调CTHRC1验证了该基因与细胞增殖、侵袭和转移的相关性。3）机制研究显示CTHRC1与AJUBA均通过MAPK/MEK/ERK信号cascade调控MMP蛋白，从而促进食管鳞癌细胞增殖、侵袭、转移。上述结果总结发表SCI论著1篇（IF 5.2）.3. 食管鳞癌临床特征相关生物标志物研究.本项目的组织芯片还用于支持食管鳞癌非编码RNA研究（IF 4.9）和PD-L1免疫组化生物标志物研究（IF 3.1），并发表综述1篇（IF 4.0）。.上述论文项目负责人均为并列通讯作者。执行期内，项目负责人被评为北京市科技新星，北京市青年拔尖团队骨干成员，并当选为三个国家级学会的分会委员。项目骨干、本项目首篇论文的第一作者被评为北京协和医学院优秀毕业生。