组蛋白甲基转移酶EZH2介导大肠癌上皮-间质转化（EMT）的发生及其调控机制

Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) is a major process in the initiation of tumor metastasis.The mechanism of EMT initiation and the corresponding targets of treatment have been regard as the research hotspot recently.The polycomb group proteins (PcGs) play an important role in the development and disease of organisms. As the major subunit of PcG proteins,EZH2 has histone methyltrasferase (HMT) activity,which mediates silencing expressions of target genes by alteration of the methylation level of histone in the promoter region of these target genes.In our previous research,we found that EZH2 is overexpressed in human CRC cancer.Downregulation of EZH2 significantly increased the expression of epithelial markers (E-cadherin and VDR) and decreased the expression of mesenchymal marker (N-cadherin).Downregulation of epithelial markers and upregualtion of mesenchymal markers mean the initiation of EMT in tumor development.Therefore,in this study we will focus on the mechanism by which EZH2 mediates EMT and the regulatory mechanism of EZH2.Based on our preliminary data we will 1.demonstrate the mechanism by which EZH2 induces alteration of VDR or other EMT genes expression in response to STAT3 activation in CRC EMT initiation and metastasis;2.evaluate the significance of EZH2,VDR and other EMT gene expressions in clinical diagnosis and treatment via in vitro,in vivo experiments and patient samples.In a word,our research may provide scientific basis for molecular diagnosis and treatment of CRC invasion and metastasis.

大肠肿瘤侵袭转移启动中的一个重要过程是上皮-间质转化（EMT），后者的发生机制及治疗靶点已成为近年来的研究热点。PcG蛋白在生物体生长发育和疾病中起重要调控作用，其核心亚基EZH2组蛋白甲基转移酶通过催化组蛋白甲基化而介导靶基因表型沉默。本研究发现人大肠癌中EZH2的表达显著上调，下调其表达可显著影响E-cadherin、VDR和N-cadherin 等EMT相关标志物的表达。其中EZH2介导大肠癌EMT发生及其调控的作用机制为我们感兴趣的科学问题。本研究欲从细胞实验、临床标本和动物实验等方面1.探讨进而明确EZH2响应STAT3激活后影响VDR等EMT标志物表达继而导致大肠癌EMT发生和促进肿瘤转移的机制；2.评估EZH2及VDR等EMT相关基因作为临床诊断治疗新靶点的意义。将进一步明确大肠癌浸润转移的分子机制并为今后的防治策略提供科学依据。

大肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，在西方发达国家其发病率位居各种恶性肿瘤的第二位。随着我国人民生活水平的提高，大肠癌患者也在逐年增加。大肠癌(Colorectal Cancer，CRC)的发生转移与多种基因调控失常和信号通路传导异常密切相关。近年来大肠癌上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）已成为各国学者研究的热点。肿瘤转移启动中的一个重要过程是EMT， 在此过程中，极性上皮细胞的极性消失，细胞间的黏附能力下降而迁移运动能力增加，在特定的生理和病理条件下细胞形状发生改变，成为可移动的间质细胞，同时获得一些间质细胞的表型。EMT不仅参与胚胎发育及组织重建，而且在慢性炎症、肿瘤抗药耐药性及肿瘤浸润转移等多种病理过程中也具有关键作用。恶性大肠肿瘤细胞的侵袭转移是许多大肠癌患者死亡的主要原因，也是临床治疗面临的巨大困难之一。因此，早期发现肿瘤并抑制其侵袭转移成为治疗的关键。寻找肿瘤迁移侵袭的相关基因并阐明其作用机制，从而为大肠癌临床治疗提供分子基础亦是目前的工作重点。本课题组首次发现，使用EZH2 shRNA慢病毒下调EZH2的表达后，可显著降低大肠癌细胞HCT116的侵袭能力和细胞上清中基质金属蛋白酶-2和基质金属蛋白酶-9的分泌，说明EZH2能够通过改变大肠癌细胞的浸润能力和基质金属蛋白酶的分泌来促进大肠癌细胞发生转移。进一步从人大肠癌组织标本、体外细胞实验和体内动物实验等方面研究发现JAK/STAT信号通路中的STAT5分子和Wnt/β-catenin信号传导通路中的β-catenin可以与EZH2相互作用，形成复合物，并结合到重要癌基因C9orf140的启动子区，激活C9orf140基因的转录表达。本研究首次提出激活的STAT5、EZH2和β-catenin能协同促进大肠癌中C9orf140的表达，进而介导大肠癌EMT的发生，促进大肠癌细胞侵袭转移。本课题以近期的重要发现为基础，从细胞实验、临床标本和动物实验等方面深入研究EZH2调控EMT相关基因的表达在大肠癌EMT进程中的意义。进一步探讨EZH2与STAT5,β-catenin相互作用，形成复合物进而诱导c9orf140基因转录基因激活，从而影响EMT相关分子表达变化，最终导致大肠癌EMT的发生。评估STAT5、EZH2、β-catenin及c9orf140等分子