Kruppel样因子9调控p53表达和诱导肝癌细胞凋亡的分子机制

Kruppel-like factors are involved in multiple biological processes, and dysregulation of these proteins is also related to the development of several types of human disease. Our preliminary data have revealed that KLF9 expression is severely down-regulated or lost in human hepatocellular carcinoma (HCC). The forced expression of KLF9 dramatically induces apoptosis and attenuates tumor growth of HCC cells in vivo. Therefore, KLF9 down-regulation may greatly contribute to the development and progression of HCC. Furthermore, KLF9 expression significantly increases the levels of P53 protein in HCC cells possibly through the transcriptional and post-transcriptional mechanisms. Based on these observations, this project will investigate on the relationship between KLF9 and hepatocellular carcinogenesis. We will study the molecular mechanisms underlying KLF9-mediated regulation of P53. Moreover, we will also explore whether p53 or other molecular events is mainly required for KLF9-induced cell apoptosis. This study will identify a relationship between KLF9-initiated cell death and HCC inhibition that may enhance our understanding of human hepatotumorigenesis and lead to the development of novel treatment strategies.

Kruppel样因子（Kruppel-like factor）参与细胞的多种生物学过程并与多种疾病的发生、发展相关。我们前期研究发现，肝癌组织中转录因子KLF9的表达明显下调或缺失；上调KLF9表达导致肝癌细胞发生凋亡和抑制肝癌细胞的体内生长；提示该基因的功能下调或缺失有利于肝癌的发生和发展。进一步研究还表明，KLF9的表达能够显著提高肿瘤细胞中P53蛋白水平，机制可能涉及KLF9对P53的转录水平和蛋白稳定性的调控。本项目拟在前期发现的基础上，深入研究KLF9与肝癌发生、发展的关系；着重探讨KLF9调控P53和诱导肝癌细胞凋亡的分子机制。此外，我们还将筛选在KLF9诱导细胞凋亡的过程中起关键效应的相互作用蛋白及下游靶基因。本项目将有助于认识转录因子KLF9在肝癌发生和发展中的作用，并可能为新的肝癌治疗策略的设计提供新的靶点和实验依据。

Krüppel-like factor 9 (KLF9) 是Sp1/KLF转录因子家族的成员，其调控细胞的生长和分化等基本生物学过程。KLF9在结直肠癌、胶质瘤等多种恶性肿瘤中起到抑制肿瘤生长的作用，但其在肝癌细胞中的功能是未知的。. 在本项目的支持下，我们研究发现，在肝癌组织中，KLF9的mRNA和蛋白水平均下调。在肝癌细胞系SK-Hep1和HepG2中过表达KLF9，对肿瘤细胞在体内和体外的生长，起到明显的抑制作用。KLF9的过表达能够造成细胞周期阻滞，并且促进肝癌细胞的凋亡；机制研究显示，KLF9上调p53，并且活化p53下游的促凋亡信号通路，从而诱导细胞凋亡；此外，化疗药物阿霉素导致肝癌细胞中KLF9的上调。降调KLF9的表达，减弱了阿霉素诱导的p53增加和细胞凋亡，说明KLF9参与了化疗药物促进细胞凋亡的过程。进一步的分子机制研究证明，KLF9可以直接结合于p53基因启动子的GC盒区域，激活其转录；KLF9还与p53存在蛋白质间的相互作用，在转录后水平调控p53的蛋白稳定性。. 更为重要的是，我们通过体内实验证明，在肝癌细胞所形成的肿瘤中诱导KLF9表达，对已经形成的肿瘤具有显著的杀伤效果。提示通过化疗药物或基因手段诱导KLF9的高表达，可能是一种有效的肝癌基因治疗策略。对肝癌数据库的分析发现，KLF9在肝癌细胞中的低表达与肝癌患者的不良预后和高复发风险正相关，提示了其还可作为潜在的肝癌预后标志物和复发预警标志物。因此，本项目的研究成果具有一定的临床应用价值。