S100A4基因甲基化在喉癌转移中分子机制的研究

Laryngeal cancer is a common tumor of the head and neck, and its early metastasis is closely related to low five-year survival rate. S100A4 acts as an important tumor prometastatic gene. In previous study, we found that S100A4 gene over expressed in laryngeal cancer.Some of the key metylation sites of S100A4 gene promoter region and regulatory region were changed,which was relative with the invasion and metastasis of Laryngeal cancer.These results suggest methylation state of the S100A4 promoter region and regulatory region played an important role in the regulation of gene transcription and S100A4 gene mediated downstream tumor metastasis. Base on these studies, luciferase reporter gene,gel mobility shift assay, chromatin immunoprecipitation and co-immunoprecipitation were used to detect and verify the transcription factor binding with the critical methylation sites, and further explore the CAV1-mediated signal transduction pathways, which were regulated by S100A4.This study will provide the basis for molecular biology and the carcinogenesis of transcriptional regulation mechanism of S100A4, molecular biology and the carcinogenesis of Laryngeal carcinoma and biological treatment targets.

喉癌是头颈部常见肿瘤，其早期转移与五年存活率低密切相关。S100A4为重要的促肿瘤转移基因。前期研究中我们发现S100A4基因在喉癌中高表达，同时发现S100A4基因的启动子区和调控区某些关键甲基化位点的甲基化状态发生变化，并且这种变化与喉癌的转移和侵袭存在关联，提示S100A4启动子区及调控区关键甲基化靶点状态的异常对于基因转录调控及S100A4基因介导的下游促肿瘤转移起到重要作用。本研究拟在此基础上，综合采用荧光素酶报告基因、凝胶迁移实验、染色质免疫沉淀和免疫共沉淀等多种分子生物学方法，检测并验证与S100A4基因关键甲基化位点结合的转录因子，并进一步通过体外细胞实验和动物实验揭示其在S100A4调控下游CAV1介导的促肿瘤转移信号转导通路中的重要作用，本课题对于S100A4的转录调控机制研究、喉癌发生和进展机制以及生物治疗靶点的研究均有重要的理论和现实意义。

喉癌是头颈部常见肿瘤之一，其患者五年存活率低与喉癌早期转移与密切相关。本项目在前期发现S100A4 基因甲基化与喉癌转移密切相关的基础上，通过运用生物信息学工具P-match等软件预测能与S100A4基因异常甲基化位点结合的转录因子，并通过EMSA和ChIP实验体内外验证转录因子c-Myb和C/EBpα与S100A4调控区域结合。同时，我们完成了S100A4 启动子调控报告基因c-Myb和C/EBpα重组系列载体及其系列删除体的构建工作，通过双荧光素酶报告分析，c-Myb为S100A4调控区-485~+73的关键的转录因子，其参与S100A4甲基化调控，同时，通过RNA干扰S100A4基因，CAV1 表达升高，表明S100A4 的表达变化对内源性CAV1的表达有直接的影响。另一方面，我们通过体外和体内功能实验阐明了 c-myc 对 S100A4 转录调控的生物学意义。在c-myc 高表达的Hep2细胞中沉默S100A4基因，可以抑制喉癌细胞的增殖能力，并通过MAPK 和 TGFβ 信号转导通路喉癌影响肿瘤细胞的凋亡和侵袭，在体内实验也得到与之相一致结果，过表达或沉默S100A4可相应促进或抑制移植瘤的生长及影响肿瘤细胞的凋亡和侵袭。上述研究结果验证了我们提出的假说，即 S100A4 作为 c-myc 的相关调控靶基因，通过MAPK 和 TGFβ 信号转导通路参与了喉癌细胞恶性转化及发展。本研究对于 S100A4 的转录调控机制研究、喉癌发生和进展机制以及生物治疗靶点的研究均有重要的理论和现实意义。