Sp1信号网络对恶性胶质瘤GLUT3表达的调控作用

GLUT3（Glucose transporter 3） is a key enzyme of the glucose metabolism pathway in the brain. Its over-expression in malignant gliomas(MG) suggests that GLUT3 may promote cancer cells growing. However，the regulatory mechanism of its over-expression in MG is still unkown.Some data show that there are three binding sites with Sp1 in the promoter region of GLUT3 gene. Moreover, it has been proved that Sp1 can bind to these sites. Our preliminary study found that the tanscription factor Sp1 expression in MG is up-regulated as well and Sp1-specific siRNA can reduce the level of GLUT3 expression. So it indicates that Sp1 have something to do with GLUT3 abnormal expression in MG.Sp1 involved in many signaling pathways such as p53 and NF-kB signaling pathway.We speculate that the Sp1 signaling net maybe play important role in regulation of GLUT3 expression. We will study with ChIP, EMSA, nude mice models and some other methods, and explore the role of Sp1 signaling net in the regulation of GLUT3 gene expression in MG. And it may provide some more effective targets for the treatment of MG.

葡萄糖转运酶3（Glucose transporter 3,GLUT3）是脑内糖代谢途径的关键酶。GLUT3在恶性胶质瘤中过度表达，表明它可能促进胶质瘤的生长，但其高表达的调节机制迄今仍不清楚。有资料显示GLUT3启动子区内存在Sp1的3个结合位点，SP1可以与之结合。我们的前期研究发现，恶性胶质瘤中Sp1也出现表达上调；使用Sp1特异性siRNA能降低GLUT3的表达水平。提示胶质瘤中GLUT3的异常表达与转录因子Sp1有关。Sp1转录受多条信号通路影响，其中包括p53、NF-kB通路。我们推测Sp1信号网络可能参与GLUT3的表达调控。本课题拟应用CHiP，EMSA，裸鼠模型等技术与方法进行系列研究，以揭示Sp1信号网络对恶性胶质瘤GLUT3异常表达的调控作用，进而为恶性胶质瘤提供新的更有效的治疗靶点。

GLUT3在恶性胶质瘤细胞中出现异常表达的现象引起了我们的关注。在本课题中我们研究了胶质瘤中GLUT3异常表达的意义，重点研究了SP1相关的信号通路对恶性胶质瘤细胞GLUT3异常表达的调控机制。（1）收集胶质瘤临床标本并进行免疫组化染色，确定GLUT3表达量与反应肿瘤细胞增殖情况的Ki-67表达量之间的相关关系。再用RNAi技术抑制GLUT3基因表达，观察GLUT3基因沉默后对胶质瘤细胞生物学行为的影响。实验结果显示：在胶质瘤中GLUT3的表达量与Ki-67的表达量之间存在正相关关系，其表达量随着病理级别的增高而增高；抑制GLUT3表达后，胶质瘤细胞的葡萄糖摄取能力下降，增殖活性减弱，迁移侵袭能力降低，细胞凋亡率增高。（2）在胶质瘤细胞中通过转染真核表达载体或者RNAi的方法改变SP1（或P65）表达，观察改变SP1（或P65）表达量对GLUT3表达的影响；同时观察P53对GLUT3表达的影响以及P53野生型与突变型胶质瘤细胞中GLUT3，SP1以及NF-kB P65表达量的变化。再构建GLUT3基因启动子区报告基因载体，用染色质免疫共沉淀的方法验证SP1（或P65）是否通过转录水平影响GLUT3基因的表达。实验结果显示：上调SP1（或P65）的表达可以使GLUT3基因的表达量上调；下调SP1(或P65)表达可以抑制GLUT3基因的表达；用SP1（或P65）特异性抑制剂处理也可以使GLUT3基因表达下调；而抑制P53表达后GLUT3表达增高，上调P53表达后GLUT3表达则受到抑制。由此可见在胶质瘤中SP1（或P65）可以正性调控GLUT3基因的表达，而P53则对GLUT3基因起负性调控。GLUT3，SP1以及P65表达量在P53野生型与突变型胶质瘤细胞中存在差异，但没有显著的统计学意义。染色质免疫共沉淀实验结果显示：SP1和NF-kB P65均可以结合于GLUT3基因的启动子区上激活GLUT3基因启动子活性。裸鼠试验结果显示SP1沉默型胶质瘤成瘤能力较正常胶质瘤细胞减弱。本课题初步揭示了SP1信号网络对恶性胶质瘤GLUT3异常表达的调控作用，GLUT3及其调节通路中的关键分子有望成为恶性胶质瘤治疗中的新靶标。