Klf4/VDR信号通路抑制肝癌生长的机制研究

Krüppel-like factor 4 (Klf4) is a putative oncogene in breast cancer and skin squamous cell cancer. However, the clinical relevance of Klf4 expression and function in HCC pathogenesis and its impact on patient outcome is unknown. Our present study has demonstrated for the first time that Klf4 protein expression was decreased or lost in primary HCC and tissues, Klf4 is maybe a HCC tumor suppressor. In HCC tissue, there existed some positive relationship between the expression of Klf4 and Vitamin D Receptor (VDR). In the region of VDR promoter, there were two Klf4 binding sites, Klf4 could bind directly to the VDR promoter and upregulate transcriptional activation of VDR. In this study, we suppose that Klf4 maybe a tumor suppressor which regulated the transcriptional expression of VDR in HCC, it related to carcinogenesis of HCC. We will use gene transfection and conditional gene knockout to construct conditional gene knockout mouse model, so as to investigate the direct evidence of the role of Klf4 in the development and progression of HCC. We sought to determine the clinical significance and underlying mechanisms of Klf4 dysregulated signaling and biologic impact. This study provided critical insight into the role of this novel Klf4-VDR signaling pathway in HCC cells proliferation, apoptosis, invasion and metastases. This study will demonstrate the role of Klf4/VDR signaling in carcinogenesis of HCC. It could lead to the identification of potential therapeutic targets for designing novel effective therapies for HCC.

在乳腺癌、皮肤鳞癌中，转录因子Klf4是一种癌基因，但在肝癌中的作用尚不清楚。本课题组初步研究证实，在肝癌细胞和肝癌组织中存在明显的Klf4表达下降或缺失，肝癌组织中Klf4表达和维生素受体（VDR）表达存在正相关，在VDR的启动子区域存在Klf4的结合位点。本课题提出Klf4可能是一种肝癌生长抑制因子，调控VDR的转录表达，可以抑制肝癌的生长这一假设，以基因转染、条件性基因敲除作为主要技术手段，通过细胞实验、建立条件性基因敲除小鼠模型，并结合肝癌临床病例，寻找Klf4基因影响肝癌生长的直接证据，探索肝癌中Klf4对VDR基因的转录调控机制，以及Klf4-VDR信号通路对肝癌细胞增殖、凋亡、侵袭和转移中的影响，本研究将揭示Klf4/VDR信号通路在肝癌发生中的作用，无疑具有理论意义和临床应用价值，课题的实施有望为肝癌的治疗提供一种新思路和药物作用新靶点。

Klf4是一个双重功能转录因子，针对不同的靶基因，通过不同的作用机制，发挥激活或抑制转录作用。本课题组研究发现，Klf4在肝癌细胞中存在明显的表达缺失。转染Klf4基因的肝癌细胞增殖明显受到抑制，亦影响了上皮-间质转化（Epithelial-mesenchymal transition, EMT）相关标记物的表达。1α,25(OH)2D3与细胞膜上的维生素D3受体（Vitamin D Receptor，VDR）结合发挥抗肿瘤作用。本课题将以基因转染、条件性基因敲除作为主要技术手段，通过体外实验以及结合肝癌临床病例，寻找Klf4基因影响肝癌生长的直接证据，探索肝癌中Klf4对VDR基因的转录调控机制，以及Klf4/VDR信号通路对肝癌细胞增殖、凋亡、侵袭和转移中的影响，本研究将揭示Klf4/VDR信号通路在肝癌发生中的作用，无疑具有理论意义和临床应用价值。课题的实施有望为肝癌的治疗提供一种新思路和药物作用新靶点。 .研究发现：1. 肝脏细胞和组织中存在明显的Klf4表达下降或缺失，这提示Klf4是一种肝癌生长抑制因子；2. SK-Hep-1、Hep-G2细胞转染Klf4基因后，肝癌细胞的侵袭和转移能力明显下降；3. 不同浓度VitD3对肝癌细胞生长均有抑制作用，这种抑制作用有剂量-时间效应；4. Klf4高表达的正常肝脏组织中， VDR亦呈高表达；Klf4低表达的肝癌组织中，VDR亦呈低表达，Klf4与VDR之间存在正相关。5. 将Klf4基因导入SK-Hep-1和Hep-G2细胞后，观察到肝癌细胞中VDR基因启动子活性明显升高。DNA序列分析显示，在VDR启动子区域存在Klf4的两个结合位点（--CACCC--），我们将利用Chip方法，检测在VDR基因的启动子区存在Klf4蛋白的结合位点；将Klf4基因转染SK-Hep-1、Hep-G2细胞后，VDR启动子的活性明显升高。6.通过分析44例肝癌患者临床病理资料，发现肝癌组织中Klf4与VDR表达存在正相关，Klf4表达情况与肿瘤分化程度相关，高表达者患者预后较好。 .结合miRNA在肝癌中的研究进展，本研究还探索性研究了miRNA对Klf4调控作用，此研究为新增内容。.以上结果表明： Klf4是一种肝癌生长抑制因子，Klf4通过与VDR启动子位点的结合而调控VDR的转录与表达。