ATAD2对子宫内膜癌血管生成和肿瘤生长的作用机制及其诊断预警的研究

ATAD2 (ATPase family AAA domain-containing protein 2) is overexpressed in many human cancers and correlates with prognosis of cancer patients. However, the mechanisms underlying ATAD2-mediated tumor growth are largely unknown. Angiogenesis is essential for tumor growth. It is unknown if ATAD2 controls tumor angiogenesis and subsequent tumor growth. The preliminary data in our laboratory indicated that ATAD2 expression was positively correlated with the expression of VEGF (vascular endothelial growth factor) in endometrial carcinoma and that ATAD2 interacted with HIF-1α, a transcription factor involved in regulation of VEGF expression. Based on this, we will further study the potential role for ATAD2 in regulation of tumor angiogenesis as well as the underlying mechanism. In endometrial carcinoma cells, we will overexpress or knockdown ATAD2. Using GST pull-down, coimmunoprecipitation, reporter gene system, ChIP, etc., we will investigate the effect of the ATAD2- HIF-1α interaction on VEGF expression and its mechanism. Using tube formation assay, chick chorioallantoic membrane assay, tumor-bearing nude mice model, clinical samples, etc., we will determine the effects of secreted VEGF mediated by ATAD2 in endometrial carcinoma cells on vascular endothelial cell proliferation, vessel density and tumor growth. This study will identify a novel mechanism underlying ATAD2-mediated tumor growth and is of great significance to elucidate the mechanisms of endometrial carcinoma development and diagnosis prognosis.

三磷酸腺苷酶家族蛋白2(ATAD2)基因在许多人类肿瘤中高表达，与肿瘤患者预后密切相关，但其调控肿瘤生长的机制还不甚清楚。但ATAD2能否调控肿瘤血管生成并影响肿瘤生长还未见报道。前期研究发现， 其在子宫内膜癌中的表达与血管内皮生长因子（VEGF）成正相关；ATAD2与调控VEGF表达的HIF-1α转录因子存在相互作用，因此，我们拟深入研究ATAD2对肿瘤血管的调节作用及其机制。在子宫内膜癌细胞中，过量表达和敲低ATAD2，并利用GST pull-down、免疫共沉淀、报告基因系统、ChIP等技术确定ATAD2与HIF-1α的相互作用对VEGF表达的调节作用及其分子机制，利用成管实验、裸鼠成瘤模型、临床标本等确定受ATAD2调节的子宫内膜癌细胞分泌的VEGF对血管内皮细胞增殖、血管密肿瘤生长的影响，从而揭示ATAD2调节肿瘤生长的新机制，对于了解子宫内膜癌的发病机制及诊断预后具有重要意义。

ATAD2(ATPase family AAA domain-containing protein 2) 基 因，又名ANCCA(AAA+nuclear coregulator cancer associated) 基因在多种细胞信息传导通路中起着重要作用。目前研究发现：ATAD2 与肿瘤发生、发展、侵袭转移、细胞周期调控及细胞凋亡均有密切关系，是具有潜在应用前景的肿瘤治疗靶点。我们前期通过免疫组织化学的方法发现：ATAD2基因编码的蛋白在子宫内膜癌组织中高表达，而且其表达与子宫内膜癌的FIGO分期、病理分级、淋巴结转移、淋巴血管间隙受累、间质浸润深度、复发及预后密切相关。此外有研究表明，肿瘤的生长和转移依赖于血管的生成，血管形成在肿瘤的发生、发展及转归过程中起着重要作用。ATAD2 基因是否参与肿瘤血管生成并调节肿瘤的生长，国内外尚未见此类报道。本项目中我们重点在于ATAD2 基因对子宫内膜癌血管生成和肿瘤生长的研究。具体有以下几方面内容：检测子宫内膜癌患者 ATAD2 表达与 VEGF 及微血管密度的相关性；确定 ATAD2 对子宫内膜癌细胞 VEGF 表达的调节作用；阐明 ATAD2 对子宫内膜癌细胞 VEGF 表达的调节机制；确定 ATAD2 对肿瘤血管和肿瘤生长的影响及其诊断预警的研究。我们的研究结果表明：ATAD2在子宫内膜癌中的表达与VEGF及微血管密度呈正相关；ATAD2可以促进血管内皮细胞的增殖、迁移及侵袭能力。在机制层面：已有文献报道，HIF-1α是直接调节VEGF转录的最重要的转录因子之一，因此，我们利用免疫共沉淀和GST pull-down技术证明了 ATAD2与HIF-1α确实存在着特异的相互作用。由于ATAD2与HIF-1α存在着特异的相互作用, HIF-1α能调节VEGF启动子报告基因活性，因此我们检测了ATAD2是否通过HIF-1α调节VEGF启动子报告基因活性。结果表明，ATAD2与HIF-1α一样在子宫内膜癌细胞中能调节VEGF启动子报告基因活性。由此可以说明ATAD2是通过HIF-1a调节VEGF的表达影响子宫内膜癌中血管的生成进而影响肿瘤的生长和发展。这一结论为子宫内膜癌的早期诊断、治疗以及预后判断等提供分子生物学指标；此外，也为探索子宫内膜癌靶向基因治疗提供新思路。