LDHAα，一个新的乳酸脱氢酶A（LDHA）亚型通过转录调控促进肿瘤细胞增殖与转移及其机制研究

Lactate Dehydrogenase A (LDHA) is upregulated in multiple cancer types and contributes to the Warburg effect by unclear mechanisms. We identified a novel LDHA transcript, which produced a new protein 3 kDa lager than LDHA, and we named LDHAα. Further studies found that multiple tumor cell lines express LDHAα, and ectopic expression of LDHAα led to a higher tumor cell proliferation and metastasis. LDHAα and LDHA both can display nuclear translocation. Accordingly, we speculated that LDHAα and LDHA could regulate transcription as a transcription factor or coactivator, and promote tumor cell proliferation and metastasis. To test this hypothesis, we firstly plan to delet LDHAα by Crispr-sgRNA at genomic level, and study its effect on tumor cell proliferation and metastasis in vitro and in vivo. Then, we will identify its interaction factors and target genes network through protein immunoprecipitation, mass spectrometry, and chromatin immunoprecipitation. Finally, we will study the correlation of the expression between LDHAα or LDHA and its target genes in clinical tumor samples. Through the above research, we will analyze the transcriptional regulation effect and mechanisms of LDHAα and LDHA in tumor cells, providing new targets for cancer therapy.

乳酸脱氢酶A（LDHA）在多种肿瘤类型中高表达并促进温伯格效应，但机制还不清楚。在前期工作中，我们发现并确认了LDHA的一个新转录本，其蛋白产物比LDHA大3kDa，命名为LDHAα。进一步研究发现多种肿瘤细胞系中差异表达LDHAα，并且高表达LDHAα能够促进肿瘤细胞的增殖和转移。LDHAα和LDHA均发生核转移。据此我们推测LDHAα和LDHA可能作为转录因子或共激活因子调控细胞转录，从而促进肿瘤发展与转移。为验证此假设，拟首先通过Crispr技术在基因组水平上敲除LDHAα，后在体外和体内进一步观察其对肿瘤细胞增殖与转移的影响，然后通过蛋白质免疫共沉淀、质谱和染色质免疫共沉淀来研究LDHAα及LDHA的互作因子和靶基因网络，最后在临床肿瘤样本中研究LDHAα或LDHA与其靶基因的表达相关性。从而分析LDHAα和LDHA在肿瘤细胞中的转录调控作用及其机制，为肿瘤治疗提供新靶点。

乳酸脱氢酶A（LDHA）在多种肿瘤类型中高表达并促进温伯格效应，目前已知LDHA能够促进肿瘤细胞的增殖与转移，但其调控肿瘤细胞的分子机制仍不清楚。最新的研究发现，许多肿瘤相关基因在肿瘤细胞中还存在亚型，并扮演重要的角色。在前期工作中，我们发现并确认了乳酸脱氢酶A（LDHA）的一个新转录本，其蛋白产物比LDHA大3kDa，被命名为LDHAα。此研究主要是通过体外细胞与体内动物实验来研究弄清LDHAα在肿瘤发生发展中的作用及其机制，并筛选出靶向LDHA和LDHAα的小分子抑制剂。我们首先发现在多种肿瘤细胞系及肿瘤组织中异常表达LDHAα，并且高表达LDHAα能够促进肿瘤细胞的增殖和转移。高表达LDHAα及LDHA均可促进肿瘤细胞体内生长。通过Crispr-sgRNA靶向敲除LDHAα会显著抑制肿瘤细胞的生长。进一步研究发现，高表达或敲除LDHAα均可显著影响肿瘤细胞乳酸水平。在急性淋巴细胞白血病（ALL）患者细胞和胰腺癌患者肿瘤组织中，LDHAα表达水平要显著高于正常对照。我们发现小分子化合物Compound 1和VS-2都可不同程度的抑制LDHA和LDHAα的酶活性，但Compound 1的作用更明显。LDHAα和LDHA均可发生核转移，我们已经鉴定出LDHAα和LDHA的蛋白复合物，目前正在进一步确认是否作为转录因子或共激活因子调控细胞转录，从而在转录水平上影响肿瘤的发生发展。我们的研究发现LDHAα作为LDHA的一个亚型，并在肿瘤发生发展中起重要作用，为肿瘤诊断治疗提供了潜在的新靶点。