极光激酶A(Aurora A)通过调控细胞外基质蛋白1（ECM1）促进上皮卵巢癌转移的机制研究

Strong metastasis is one of the major reasons for high mortality of epithelial ovarian cancer. Thus, understanding of the metastatic mechanism is the priority to treat the disease. Recent studies have revealed that Aurora kinase A (Aur A) plays an important role in cancer metastasis. Our preliminary work has suggested that Aur A may promote the transcription of the extracellular matrix protein 1 (ECM1) through activation of NF-κB, and that the interaction of ECM1 with integrin αXβ2 may activate ZEB1 to induce Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT), invasion, and metastasis of epithelial ovarian cancer cells. This proposal is designed, by using the methods such as gene overexpression or silencing, drug treatment, protein-protein or protein-DNA interactions, gene mutagenesis, and so on, and at levels of molecules, cells, animals, and human specimens, respectively, to study the signaling pathway that Aurora A activates NF-κB, the detailed style that NF-κB promotes ECM1 transcription, and the regulation model that ECM1 interacts with αXβ2 to activate ZEB1, which may uncover the mechanism that Aurora A promotes invasion and metastasis of epithelial ovarian cancer through the NF-κB/ECM1/αXβ2/ZEB1 signal axis, and the association between the signal axis and the clinical pathological characteristics of epithelical ovarian cancer patients including survival and prognosis, which may explore the novel molecular targets for precise and effective treatment of epithelial ovarian cancer

强转移性是上皮卵巢癌致死率极高的主要原因之一，因此，搞清其转移机制是有效治疗此类卵巢癌的首要任务。最近的研究发现，极光激酶A(Aur A)对肿瘤转移及其重要。我们的前期研究提示Aur A可能通过激活NF-κB促进细胞外基质蛋白-1（ECM1)的转录；而ECM1可能与整合素αXβ2互作，活化ZEB1并诱导上皮卵巢癌细胞的上皮-间质转化（EMT）和肿瘤的侵袭及转移。本研究拟通过基因过表达或沉默、药物处理、蛋白-蛋白或蛋白-DNA互作、基因突变等方法，从分子、细胞、动物和人体标本水平分别研究Aur A激活NF-κB的信号途径；NF-κB启动ECM1转录的方式；ECM1与αXβ2互作及活化ZEB1的模式，基本阐明Aur A通过NF-κB/ECM1/αXβ2/ZEB1信号轴促进上皮卵巢癌侵袭和转移的机制，及其与上皮卵巢癌患者生存和预后等临床病理学特征的相关性，以期探寻精准治疗上皮卵巢癌的新型分子靶标

尽管ECM1（编码细胞外基质蛋白1）在许多癌症类型中已被广泛定义为癌基因，但与ECM1亚型（ECM1a，ECM1b和ECM1c）的详细功能相关的系统机制尚未阐明。利用ECM1基因过表达、敲低和突变，研究了ECM1三个亚型对卵巢癌致瘤的作用，分析了三个亚型调控细胞骨架磷酸化的主要分子信号变化，发现上皮卵巢癌细胞中ECM1a通过活化AKT、FAK和paxillin诱导肿瘤发生，而ECM1b和ECM1c不能转化卵巢表面上皮细胞或诱导卵巢癌生长；其次利用全转录组RNA测序，发现整合素αXβ2、hnRNPLL和ABCG1可能与ECM1致瘤密切相关；我们发现ECM1敲低或ECM1b/1c过表达可以降低整合素αXβ2的表达，ECM1a过表达可以上调整合素αXβ2的表达；整合素αXβ2则与分泌性ECM1a的GPR基序互作介导细胞信号传导和肿瘤发生；非分泌性ECM1b和ECM1c通过与肌球蛋白互作并阻断肌球蛋白磷酸化而抑制肿瘤发生；通过过表达和敲低阐明了hnRNPLL促进了ECM1 pre-mRNA向ECM1a mRNA剪接，而阻止ECM1b与ECM1c mRNAs的剪切；通过克隆ECM1启动子和荧光素酶试验，研究了ECM1受NF-kB转录调控的机制，发现ECM1的转录主要受NF-κB的Rel A与ECM1启动子的两个基序（EP881C/T和EP266C）结合而调控。EP881C/T位于单核苷酸多态性（SNP）rs114293104中，与EP881C和EP266C触发ECM1基因转录相比，EP881T对NF-κB具有更高的亲和力；通过过表达和敲低发现ABCG1介导与ECM1a与整合素互作活化细胞骨架如AKT、paxillin和myosin的信号，并介导肿瘤发生；同时发现ABCG1通过上调肿瘤细胞的干性，促进干细胞标志物CD326的表达介导肿瘤细胞对顺铂的高度耐药。此外ECM1a、ABCG1和hnRNPLL的过表达会增加卵巢癌细胞的胆固醇外排和总胆固醇水平。在临床上我们分析了150例高级别浆液性卵巢癌患者的组织，发现过度表达ECM1a、整合素αXβ2、ABCG1和hnRNPLL预示患者的低生存，而ECM1b的过表达则预示好的生存。因此，ECM1a、整合素αXβ2、ABCG1和hnRNPLL可以作为诊断和预后的标志物，也可以作为卵巢癌治疗的潜在靶标。