新型转录因子palladin介导骨巨细胞瘤溶骨性骨破坏及增殖的机制研究

Giant cell tumor of bone (GCT) is a kind of primary tumor with high incidence. Osteolytic bone destruction could badly affect the quality of life and its molecular mechanism remains unclear. We found that palladin, an important regulatory protein of tumor, was highly expressed in GCT. We also found that palladin could regulate the bone microenvironment and immediate osteolytic bone destruction by over-activating osteolytic system. As a new transcription factor, we inferred that palladin might play a critical role in the osteolytic bone destruction and proliferation of GCT based on the preliminary crystal structure analysis and chromatin immunoprecipitation. We plan to explore the mechanism of osteolytic bone destruction, identifying the DNA regulating site and its function in the proliferation of GCT stromal cell. We would clarify the oncologic mechanism of palladin in regulating the osteolytic bone destruction of GCT. We would also explore the effect of palladin in the osteolytic bone destruction, proliferation and recurrence of GCT by the experiments on animal models. We hope to provide the experimental basis for developing new target drugs.

骨巨细胞瘤是一种高发的原发性骨肿瘤，溶骨性骨破坏是其影响患者生存质量的重要原因而目前尚缺乏明确的分子机制研究以及治疗靶点。本项目组发现，一种重要的肿瘤调控蛋白palladin在骨巨细胞瘤中高表达。通过构建骨骼系统过表达palladin的转基因鼠，我们发现palladin调控骨微环境并过度活化溶骨系统导致骨破坏。通过palladin晶体结构解析及染色质共沉淀等实验我们初步认为palladin作为一种新型转录因子在骨巨细胞瘤溶骨性骨破坏及肿瘤增殖中起关键作用。本项目拟通过探索palladin调控溶骨相关因子表达的方式，鉴定DNA结合调控位点以及对骨巨细胞瘤基质细胞增殖的影响，从分子和细胞水平确定palladin调控骨巨细胞瘤溶骨破坏的肿瘤学机制，并通过转基因模型等在体实验，从动物水平明确palladin对骨巨细胞瘤溶骨、增殖、复发的影响，为骨巨细胞瘤的治疗提供新的理论基础及药物靶点。

骨巨细胞瘤是一种高发的原发性骨肿瘤，溶骨性骨破坏是其影响患者生存质量的重要原因而目前尚缺乏明确的分子机制研究以及治疗靶点。本项目前期研究中发现一种重要的肿瘤调控蛋白palladin在骨巨细胞瘤中高表达。通过构建骨骼系统过表达palladin的转基因鼠，我们发现palladin调控骨微环境并过度活化溶骨系统导致骨破坏。通过palladin晶体结构解析及染色质共沉淀等实验我们初步认为palladin作为一种新型转录因子在骨巨细胞瘤溶骨性骨破坏及肿瘤增殖中起关键作用。chip-seq实验进一步发现palladin可能具有转录因子活性并可能调控骨破坏相关蛋白RANKL、PTHrP、MMP13、RunX2的启动子序列。此次实验中，我们通过luciferase实验发现palladin可作为转录因子激活RANKL和MMP13的启动子并促进它们的表达，但对PTHrP和RUNX2的启动子无明显激活作用。在细胞水平，利用TALEN技术构建了palladin过表达和敲除的稳转GCTSC细胞系，并发现palladin可显著促进GCTSC细胞的增殖、迁移、侵袭及GCTSC诱导的破骨细胞分化，并且抑制RANKL和MMP13可部分抑制palladin的作用。动物水平，由于骨巨细胞瘤裸鼠模型构建成功率较低，个体差异较大，我们选择了鸡胚模型，发现palladin可显著促进体内GCT的成瘤和巨细胞形成，并促进RANKL和MMP13的表达。这些研究结果对于了解骨巨细胞瘤发生和发展的分子机制具有重要意义，并骨巨细胞瘤新的药物靶点的开发和应用提供了借鉴意义。