SH3BGRL在肿瘤发生和转移过程中的作用

申请人前期工作发现，PRL-3具有促进肿瘤血管生成和增强肿瘤细胞的EMT转化过程，导致肿瘤的发生和转移；在蛋白翻译水平上被PCBP1独特调控。进一步在全基因水平上筛选PRL-3所调控的基因时首次发现过量表达PRL-3可以抑制SH3BGRL表达。目前关于SH3BGRL在肿瘤发生和转移等方面的研究国内外鲜有报道。小鼠肿瘤移植和相关预实验却表明，SH3BGRL可以促进肿瘤向肺部急速转移，其部分作用方式和机制是增加肿瘤细胞的存活和侵入力和激活GTPase所致。本研究拟在上述研究基础上，结合小鼠肿瘤模型进一步深入全面探讨SH3BGRL促进肿瘤生长和转移的作用方式和相关分子信号传导通路；发现SH3BGRL的结合蛋白和其它新的下游作用靶标分子。最后通过临床病样分析，验证SH3BGRL在促进肿瘤发生和转移的作用，为全面诊断和治疗由 SH3BGRL 表达失调所导致的癌症提供理论和实践基础。

尽管很多报道表明c-Src是一个肿瘤转移促进基因，但是在肿瘤中c-Src的突变率却十分罕见，这就说明有其他重要因素调节了C-src的活化，从而导致肿瘤发生、转移。在本课题中，我们首次发现结合SH3蛋白域的富含谷氨酸样蛋白（SH3BGRL）在小鼠细胞内是一个全新的激活c-Src活化的蛋白因子。外源表达鼠类SH3BGRL不尽可以促进肿瘤细胞侵袭了，还可以强烈促进肿瘤细胞向肺部转移。进一步从分子机制上来看，鼠类SH3BGRL在细胞内特异的结合了非活化形式的c-src（第527位的酪氨酸磷酸化形式），然后促进c-src活化（第416位酪氨酸磷酸化，527位失去磷酸化），由此导致下游黏附蛋白激酶FAK活化，造成更下游的ERK和AKT通路激活，从而造成肿瘤细胞生存力和迁移能力增强，导致肿瘤发生和转移。进一步用体内小鼠模型验证，当特异性下调内源性Src表达时，就可以完全消除外源SH3BGRL的作用。但是，当在人体乳腺肿瘤细胞中验证这一发现时，却很意外地发现人类SH3BGRL却表现了肿瘤抑制基因特征。我们进一步通过比较鼠类和人类SH3BGRL氨基酸序列是发现，人与属SH3BGRL蛋白只有5个氨基酸差异，当人的第108位由Val变为小鼠SH3BGRL蛋白的Ala时，人SH3BGRL就可以从肿瘤抑制基因变为肿瘤转移促进基因。通过筛选肿瘤基因突变数据库发现，肿瘤组织中存在SH3BGRL的突变体，其中R76C突变体最为常见，我们实验进一步验证R76C突变体像小鼠SH3BGRL一样可以促进人肿瘤细胞转移，这就揭示人肿瘤抑制基因SH3BGRL的突变，可以导致其功能完全逆转，导致肿瘤发生、转移。因此筛查SH3BGRL基因是否突变就不失为一个有效的诊断标志。 本研究意义在于表明鼠类SH3BGRL是一个肿瘤转移促进基因，人的同源基因却是一个肿瘤抑制基因，当肿瘤抑制基因突变时，如V108A、R76C突就可以使肿瘤抑制基因逆转为肿瘤促进基因，确证了进化过程中同源基因功能在不同物种存在差异，甚至完全相反的事实。因此靶向Src及其下游信号通路就可以有效治疗有SH3BGRL突变存在的肿瘤病人。. 同时，在本研究的资助下，我们还发现肿瘤转移基因PRL-3在FLT3-ITD阴性的急性髓系白血病（AML）中明显上调表达，并从机制上明确了PRL-3的作用机制，说明PRL-3的临床诊断、检测意义。