SIRT6通过调控LRP6激活Wnt信号通路促进皮肤癌的机制研究

Epigenetic abnormalities play a crucial role in cancer development and progression. SIRT6 is reported as an oncogene in skin cancer, but the mechanisms of SIRT6 on skin tumorigenesis is not clear. Our preliminary data shown that SIRT6 interacted with LRP6 and promoted LRP6 protein expression. SIRT6 elevated TOPFLAH reporter activities activated by LRP6. The results suggested that LRP6 is underlying in SIRT6 activated Wnt signaling pathway. We hypothesize that SIRT6 activated Wnt signaling pathway via regulated LRP6 in skin carcinomas. To clarify the hypothesis, the Wnt related proteins and target genes expression activated by SIRT6 via LRP6 will be determined with reporter system and biochemical detection. The interaction amino acid domain and the acetylation of SIRT6 and LRP6 will be identified with immunoprecipitation and western blotting. The molecular mechanism of SIRT6 in regulating LRP6 protein expression will be explored. Finally, the tumorigenesis of SIRT6 through regulating LRP6 will be confirmed in a two-stage skin carcinogenesis mice model with SIRT6 overexpression. The study will help us in understanding of SIRT6 in skin carcinomas and will provide new clues for skin cancer prevention and therapy.

表观遗传学紊乱在肿瘤的发生发展过程中起重要作用。组蛋白去乙酰化酶SIRT6作为皮肤癌的致癌基因，然而其致癌机理尚不清楚。我们前期发现，SIRT6与LRP6相互作用，增加LRP6蛋白水平，增强LRP6介导的Wnt报告基因活性，提示SIRT6可能通过调节LRP6激活Wnt信号通路。基于此，申请者提出SIRT6通过调控LRP6激活Wnt信号通路促进皮肤癌形成的假说。本项目拟以SIRT6与LRP6相互作用为切入点：生化检测SIRT6通过调控LRP6对Wnt信号通路关键蛋白和靶基因的影响；免疫共沉淀与蛋白印迹鉴定SIRT6与LRP6的相互作用区域、对LRP6的乙酰化及位点；探讨SIRT6调控LRP6表达的分子机理；利用SIRT6转基因小鼠验证SIRT6调控LRP6在化学诱导皮肤癌中的作用。基于上述研究，本项目将从LRP6这个新视点揭示SIRT6促进皮肤癌的发生机制，为皮肤癌的防治提供新思路。

LRP6作为Wnt信号通路活化过程的关键性开关蛋白，在肿瘤的发生发展中具有重要调节作用。我们前期研究发现SIRT6与LRP6相互作用，并能通过LRP6影响Wnt信号通路，表明寻找调控LRP6的相关蛋白和修饰成为本课题的关键。本项目以LRP6为核心，应用质谱和体外原核表达等技术，鉴定到LRP6直接相互作用蛋白TMEM97。发现跨膜蛋白TMEM97能特异性增强LRP6介导的Wnt信号，同时TMEM97能促进SIRT6介导的LRP6诱导Wnt信号活化。进一步证实，TMEM97通过与LRP6相互作用，促进LRP6招募CK1δ/ε，导致LRP6磷酸化增加，β-catenin降解复合物被破坏从而使β-catenin更稳定，导致Wnt信号通路激活，促进Wnt靶基因的表达。.乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，严重危害女性健康。乳腺癌中Wnt信号通路的异常激活，是放化疗失败导致死亡的主要原因。LRP6参与乳腺癌发生发展、转移与预后，是乳腺癌治疗的一个潜在关键靶点。本项目中我们发现TMEM97通过LRP6活化乳腺癌细胞Wnt信号通路后，促进乳腺癌细胞增殖、迁移、侵袭与干性能力，证实TMEM97通过调控LRP6作为乳腺癌肿瘤的癌基因，进一步为LRP6作为乳腺癌治疗潜在靶点提供参考。