锌指蛋白ZNF750在食管鳞癌中的功能验证及作用机制研究

ZNF750 is a novel member of the zinc-finger transcription factors which is required to turn on the terminal differentiation program of squamous epithelium partly through KLF4. Currently, there is no report on ZNF750 in tumorigenesis. Our previous study of 14 whole genome sequencing(WGS) and 90 exome sequencing(WES) of esophageal squamous cell carcinoma(ESCC) shows that ZNF750 harbors significant inactivation mutations and obviously copy number deletions. Bioinformatics predictes inactivation of this gene may be the driver events in the development of ESCC. Further studies in vitro indicate that ZNF750 may act as a tumor suppressor in ESCC and knockout of ZNF750 resulted in downregulation of KLF4. However, the effect of ZNF750 in vivo and the melocular mechanism of ZNF750 in esophageal cancer remains unrevealing.This proposal aims to validate tumor suppressor of ZNF750 in animal model and elucidate whether ZNF750 plays tumor suppressor role through KLF4 pathway by siRNA and Chip. The results will facilitate early diagnosis, prevention, and treatment of esophageal cancer.

ZNF750是新发现的含锌指模序的转录因子，文献报道其主要通过KLF4在鳞状上皮终末分化中起关键作用，目前未见与肿瘤相关功能研究。申请者课题组对14例及90例食管鳞癌分别进行全基因组及外显子组测序，发现ZNF750在食管鳞癌中存在显著的失活突变及明显的拷贝数缺失，生物信息预测该基因的失活可能是食管鳞癌发生发展中的驱动事件。前期体外实验亦证实ZNF750可以显著抑制食管鳞癌增殖、侵袭及迁移，且敲除ZNF750的癌细胞中KLF4表达降低。但是，关于ZNF750的功能还缺乏动物水平的验证研究，对ZNF750在食管鳞癌中具体作用机制仍不清楚。本项目拟采用裸鼠移植瘤及SCID 肿瘤转移小鼠模型体内验证ZNF750抑制癌细胞生长，转移；采用免疫共沉淀及siRNA进一步明确ZNF750肿瘤抑制作用是否通过KLF4及其下游靶蛋白及通路实现。从而为揭示食管癌新的癌变机理，设计新的抗肿瘤治疗方案提供理论基础。

ZNF750基因是课题组前期分别对14例及90例食管鳞癌及配对正常组织样本进行全基因组测序及外显子组测序，鉴定出的新食管鳞癌相关显著突变基因，其在食管鳞癌中不仅存在显著的失活突变，还存在明显的拷贝数缺失。生物信息预测该基因的失活变异可能在正向选择的压力下，赋予癌细胞新的生长优势，在食管癌的演化过程中起到关键性的节点作用。前期实验表明癌组织细胞核中ZNF750蛋白表达显著低于配对正常组织，体外实验亦证实野生型ZNF750可以显著抑制食管鳞癌增殖、侵袭及迁移，但是，关于ZNF750的功能还缺乏动物水平的验证研究，对ZNF750在食管鳞癌中具体作用机制仍不清楚。本项目在国家自然科学基金青年基金的资助下，利用逆转录病毒系统、RNAi、转录组测序等技术探讨ZNF750的在食管癌中的功能及作用机制，现得出以下结论：（1）ZNF750基因的敲除可以显著促进食管癌细胞的裸鼠成瘤能力，即ZNF750在动物水平可以显著抑制食管癌细胞的生长及增殖。（2）ZNF750基因抑制食管癌细胞增殖、侵袭及迁移的作用可能通过KDR实现。（3）野生型ZNF750蛋白定位于细胞核及细胞浆；而突变体S70X定位于胞浆，突变型ZNF750-S70X与野生型ZNF750相比，可以促进癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力。（4）KDR作为ZNF750基因的下游靶基因，其抑制剂的应用有望为食管癌患者提供新的治疗策略。