新的候选抑癌基因CPEB3在肝细胞肝癌中的作用机制研究

Cytoplasmic polyadenylation element binding protein (CPEB) is a kind of sequence-specific RNA-binding protein. They can control the translation of target genes by combining specific RNA sequences and mediate many processes including germ-cell development, cell division and cellular senescence. Latest studies confirm CPEB1 and CPEB4 can participate in the development of tumor. Until now, the relationship between CPEB3 and cancer has not been reported. Our previous studies found that silencing CPEB3 could significantly enhance the proliferation and metastasis of liver cancer cells. Meta analysis from 42 human tumor genome-wide microarray data shows CPEB3 expression decreases significantly in hepatocellular carcinoma samples. So we speculated that CPEB3 might play the role of tumor suppressor genes in liver cancer. This project will clarify the tumor suppressor role of CPEB3 in hepatocellular carcinoma through cell transformation and tumorigenesis, proliferation and metastasis. We hope to study preliminarily the molecular mechanism of CPEB3 inhibiting hepatocarcinogenesis and development, and try to find some new targets of CPEB3 using RIP-Seq technology. This project is expected to find a new tumor suppressor gene. This study will provide important reference for revealing the molecular mechanisms of liver cancer, and provide a direct experimental data for new function and targets of CPBE3.

胞质多聚腺苷酸元件结合蛋白（CPEB）是一类序列特异性的RNA结合蛋白，通过结合特异的RNA序列调节靶基因的翻译，介导包括细胞发育、细胞周期和细胞衰老等多个生命过程。最新研究证实CPEB1和CPEB4参与肿瘤的发生发展，至今尚未见CPEB3与肿瘤的相关报道。我们在前期研究中偶然发现沉默CPEB3能够显著增强肝癌细胞的增殖和转移。针对42份人类肿瘤全基因组芯片数据的Meta分析显示CPEB3在肝细胞肝癌样本中的表达显著降低。因此我们推测CPEB3可能在肝癌发生发展中发挥抑癌基因的作用。本项目拟从细胞转化、肿瘤发生、增殖和转移的角度，阐明CPEB3在肝癌中是否发挥抑癌作用；并利用RIP-Seq技术初步探讨CPEB3抑制肝癌发生发展的分子机制，试图发现CPEB3调控的新靶点。本研究有望发现一个新的抑癌基因，将为揭示肝癌分子机制提供新的线索，为CPBE3新功能和作用靶点研究提供直接的实验数据。

胞质多聚腺苷酸化元件结合蛋白3（CPEB3）是一种序列特异性RNA结合蛋白，可调节其靶mRNA的翻译。以往针对CPEB3的研究主要集中在神经系统，本项目首次开展CPEB3在肝癌发生发展中的作用及机制研究。本项目首先利用TCGA数据库和新鲜取材的临床样本对CPEB家族在肿瘤组织中的表达进行了分析。结果发现CPEB3在多数肿瘤中呈现低表达，CPEB家族成员中仅有CPEB3在肝癌中出现明显下调。尤其是在有血管浸润的肿瘤中。 CPEB3的低表达与低存活率和高组织学分级密切相关。说明其在肝癌发生发展中发挥作用。利用CRISPR技术建立了CPEB3敲除小鼠，利用该动物模型进行DEN诱癌实验，发现CPEB3能够明显抑制肝癌的发生。细胞实验证实CPEB3抑制了HCC细胞的迁移，侵袭和克隆形成。RNA免疫共沉淀结合高通量测序筛选出肝癌细胞中CPEB3结合的潜在靶mRNA，功能聚类发现这些潜在靶点与肿瘤转移密切相关。进一步研究验证了一个靶点MTDH，并证明 CPEB3与MTDH mRNA3'UTR相互作用，从而在转录后水平上促进MTDH去腺苷酸化并抑制MTDH蛋白表达。功能拯救实验证实CPEB3通过转录后调节MTDH蛋白含量抑制HCC细胞的上皮-间质转化（EMT）和转移。以上研究证实CPEB3在肝癌中发挥抑癌基因的作用，本项目为CPEB3功能研究提供新的证据，为肝癌发生发展分子机制研究提供新的思路。