LRIG3靶向多种酪氨酸激酶受体影响胶质瘤生物学特性的机制研究

We have participated in cloning a new gene family-LRIG family. The LRIG gene family contains three members: LRIG1, 2 and 3. They share the unique protein structure，but their functions are different. Previously, we have confirmed that LRIG3 could regulate several glioma biological characteristics, and inhibit three receptor tyrosine kinases-EGFR, VEGFR1 and PDGFR-β, while the underlying mechanism is unclear. In the present study, we are planning to study whether LRIG3 is involved in the negative feedback loop of RTK. We will search for LRIG3-interacting proteins, and investigate the mechanism of the effect of LRIG3 on RTK and its downstream signaling pathway in glioma and study the functions of different molecular domain of LRIG3. We then explore through which RTKs' downstream signaling pathway LRIG3 exerts its effects. Finally, using intracranial glioma model in nude mice, we will study whether LRIG3 could reverse the change of the biological characteristics of glioma cells caused by overexpression of these three RTKs.

我们前期参与发现了一个新的基因家族，LRIG家族。该家族含有3个成员：LRIG1，2和3，它们具有独特的蛋白结构，但其功能不尽相同。前期研究表明LRIG3在胶质瘤中可抑制多种酪氨酸激酶受体（RTKs）:EGFR，VEGFR1和PDGFR-β，影响胶质瘤多种生物学特性，但机制尚不明确。本课题拟在组织和细胞水平研究LRIG3是否参与RTK负反馈环路。通过酵母双杂交寻找LRIG3相互作用蛋白，确定LRIG3在胶质瘤中抑制RTK的具体机制及对RTK下游信号通路的影响，分析LRIG3不同结构域的功能，以及验证LRIG3通过RTKs哪些下游信号通路影响胶质瘤细胞的哪些主要生物学特性。进一步利用裸鼠颅内肿瘤种植模型，在体研究LRIG3能否逆转过表达RTK引起的胶质瘤生物学特性及下游信号通路的改变。

富含亮氨酸重复序列免疫球蛋白样蛋白（LRIG）3在各种类型的癌症中低表达并被鉴定为肿瘤抑制因子。在以前的研究中，LRIG1作为一个肿瘤抑制因子负调节多种受体酪氨酸激酶信号，而LRIG2通过与EGFR相互作用活化EGFR，促进胶质细胞瘤的进展。由于可溶性LRIG1和LRIG2胞外段均具有与其全长蛋白相同的生物学功能，因此我们迫切希望探索LRIG3胞外段是否存在及是否同LRIG3全长具有相同的功能。在这项研究中，我们发现在过表达LRIG3的细胞系培养上清中可以检测到可溶性LRIG3（LRIG3胞外段蛋白）的存在，同时我们证实了患者血浆、脑脊液和囊变胶质瘤的液体中可溶性LRIG3的存在。进一步的研究发现，可溶性LRIG3在降低细胞增殖、侵袭能力和抑制肿瘤进展方面和全长LRIG3蛋白具有相同的功能，在裸小鼠皮下移植瘤模型中也具有抑制肿瘤增殖的功能。机制研究表明可溶性LRIG3胞外段抑制Met-PI3K-Akt信号通路同全长作用机制一致。我们第一个证实了可溶性LRIG3在胶质母细胞瘤中的抑癌作用。我们的研究结果表明，LRIG3可能作为胶质母细胞瘤的一种很有希望的新型诊断标记，可以用作治疗剂。