糖皮质激素受体β调控β-catenin在胶质瘤发生发展中的机制研究

Our recent research determined that elevated glucocorticoid receptor β (GRβ) expression in glioma cells is important for the regulation of cellular proliferation and migration in human glioma, which suggests that GRβ could be a possible glioma oncogene. The high activity of β-catenin is closely related with glioma development, however, the mechanism of β-catenin high activity in gliomas is not clear. Another study in our lab showed that increasing transcriptional regulation ability of β-catenin through the combination of β-catenin and GRβ is the primary factor in glial activation following injury.While, there is no evidence whether the high expression of GRβ in glioma cells is associated with the high activity of β-catenin. Accordingly, we propose our hypothesis: The maintenance of increased β-catenin activity through its binding to GRβ can promote proliferation, migration, and other biological characteristics of malignant glioma. To verify this hypothesis, a series of experiments both in vitro and in vivo will be conducted to investigate the biological function and mechanism of GRβ in glioma development, especially the mechanism of how GRβ affects the activity of β-catenin in the regulation of proliferation and migration of glioma cells. This study will provide theoretical and experimental evidence for the prevention and treatment of human gliomas.

我们前期研究发现人胶质瘤中高表达的糖皮质激素受体β（GRβ）是影响胶质瘤细胞增殖和迁移的重要因素，提示GRβ可能是胶质瘤的一个新促癌基因。目前已知β-catenin信号通路过度活化与胶质瘤的发生发展密切相关，但胶质瘤中β-catenin过度活化的机制尚未明确。我们已有研究表明星形胶质细胞损伤后GRβ能与β-catenin相互作用并增强后者转录调控活性，但胶质瘤中高表达的GRβ是否与β-catenin的高活性存在关联还需进一步明确。据此，我们提出本课题的假说：胶质瘤中GRβ与β-catenin结合并维持β-catenin的高活性，从而促进胶质瘤细胞的增殖、迁移等恶性生物学特性。为验证该假设，本课题拟通过体内、外实验探讨GRβ在胶质瘤发生发展中的生物学功能及其作用机理，重点研究GRβ调控β-catenin活性影响胶质瘤细胞增殖和迁移的分子机制，以期为胶质瘤的防治提供理论和实验依据。

脑胶质瘤是最常见的颅内原发肿瘤，预后很差，因此关键基因、通路及其相互作用和调控方式是胶质瘤研究领域的重要方向和热点问题。在前期研究基础上，本项目对胶质瘤中GRβ的功能和调控机制，尤其是与β-catenin/TCF4通路的相互调控关系做了深入研究。主要的发现如下：1)GRβ在胶质瘤增殖、肿瘤干细胞的自我更新和干性维持、胶质瘤细胞的致瘤性方面发挥重要作用，其作用机制呈非β-catenin/TCF依赖，能与TCF4的N端直接结合并促进TCF/LEF复合体的转录调控活性；2)TCF4的N端介导了与多种蛋白的相互作用，TCF4的N端截短突变体（TCF4N）在胶质母细胞瘤（GBM）和结直肠癌（CRC）中低表达并与患者生存期呈正相关，功能实验表明它对TCF4的促癌功能有负向调控作用，提示TCF4N可能是GBM和CRC中一个新靶点；3)我们对TCF4N的序列进行优化后构建了可特异性定位于细胞核的真核重组蛋白，通过体内外功能和机制研究证实这一重组蛋白有显著的肿瘤抑制功能,尤其能抑制肿瘤干细胞的自我更新、促进分化，并显著促进其对化疗药物的敏感性；4)GRβ在GBM中高表达的机制与RNA剪接蛋白SRSF9关联，由此证明SRSF9这个RNA剪接蛋白不仅是GRβ选择性剪接的关键蛋白，它也是GBM中一个有待深入研究的分子；5)我们还发现SMAD6高表达是一个潜在的胶质瘤危险因素，通过系统的实验研究揭示了其调控GBM发生发展的分子机制，通过鉴定出的关键结构域构建的真核重组蛋白在体内外均显示了显著的抑癌作用，为后续继续研究其功能和应用奠定了基础。