Rack1蛋白在髓母细胞瘤异质性中的信号机制研究

Medulloblastoma (MB) is a malignant tumor that frequently occurs in adolescents. Due to its high heterogeneity, it brings great difficulties to clinical diagnosis and individualized treatment. The basis of MB heterogeneity lies in its diversified tumor cell sources and complex and variable tumorigenic mechanisms. Our previous studies have shown that Rack1 regulating the normal morphogenesis of the cerebella during distinct developmental stages and cell types through mediating Wnt/β-catenin and Shh signaling pathways , and these pathways have been proved to play a definite role in the development of MB. We also found significant differences in Rack1 expression levels in clinical MB patient tissues, but whether Rack1 is involved in MB formation and what is its mediated mechanisms remains unclear. This study is intended to establish Rack1 knockout or stable overexpressed MB tumor cell lines, as well as the combination of immunodeficient mice, MB tumor-forming mice models and Cre-loxP technology to explore the role of Rack1 in the formation of MB and its signaling mechanism at animal, cell and molecular levels, which is wishful to provide a new target in clinical MB individualized diagnosis and treatment.

髓母细胞瘤（MB）是一种好发于青少年的恶性肿瘤，存在高度的异质性，给临床诊断和个体化治疗带来巨大困难。构成MB异质性的基础在于其多元化的肿瘤细胞来源和复杂多变的成瘤机制。我们前期的研究表明Rack1蛋白在小脑不同发育时期及其细胞类型中通过介导Wnt/β-catenin和Shh信号通路调控小脑的正常形态学发生，而Rack1介导的此类信号通路已被证实在MB发生发展中有确切作用。我们还发现临床不同亚型MB病患组织样本中Rack1表达水平的显著差异，但是Rack1是否参与了MB的形成以及其介导的机制仍然不清楚。据此提出假设：Rack1可能参与了不同亚型MB的形成。本课题拟通过构建Rack1敲除或者稳定过表达的MB肿瘤细胞系，以及采用免疫缺陷型小鼠、MB成瘤小鼠模型和Cre-loxP技术相结合，在动物、细胞和分子水平明确以及探讨Rack1在MB发生发展中的作用及其机制，并且有望为临床诊疗提供新靶点。

髓母细胞瘤（MB）是最常见的儿童脑部恶性肿瘤。多元化的肿瘤细胞来源和复杂多变的成瘤机制赋予MB 从生物学到临床显著的异质性，给诊断和特异性治疗带来较.大困难，其中SHH-MB约占发病人群总数的30%。在前期的研究中我们发现Rack1蛋白可以通过介导SHH信号通路调控小脑的正常形态学发生，而SHH信号通路的异常与SHH-MB形成密切相关。在此项目研究过程中，我们分别在临床，动物及细胞分子水平对Rack1蛋白和MB形成的机制进行了初步探讨。研究发现，在获取的临床MB样本中，接近80%的样本中检测到Rack1蛋白表达水平的增高，提示Rack1蛋白和MB形成具有一定的联系。进而在SHH-MB成瘤模型小鼠中，通过Cre-loxp技术条件性敲除Rack1可以显著抑制肿瘤的生长速度，减缓肿瘤侵袭面积，增加成瘤模型小鼠的存活时间。通多细胞增殖染色，发现Rack1蛋白的缺失并非促进细胞调亡而是通过抑制肿瘤细胞的增殖速率来发挥抑制肿瘤生成的作用。在分子机制解析中，我们发现Rack1蛋白促进肿瘤形成的特性是通过维持组蛋白去乙酰化酶2（HDAC2）蛋白的稳定性，调控SHH-Gli1信号通路，进而维持肿瘤细胞的生长。通过此项研究，我们有望为MB的临床诊治提供一个新的候选靶标。