HPIP在肿瘤细胞糖代谢中的功能及其调控机制

Malignant tumor cells have different glucose metabolic phenotype compared to normal cells. Research on the mechanism of glucose metabolism in tumor cells and discovery of novel important regulatory molecules in this process plays an important role in early diagnosis and treatment of tumor. Our previous study found a novel molecule, HPIP, which could promote tumor glucose metabolism and could interact with the core molecule in tumor glucose metabolic pathways, HIF1α. Therefore, RNA interference, cell immunofluorescence, precipitation, Western blot analysis are to be performed to study regulatory mechanism of HIF1α by HPIP in-depth. Experiment such as glucose uptake detection, determination of lactic acid content, oxygen consumption of mitochondria, growth curve analysis, cell migration experiment, animal experiment are to be performed to test the effect of HPIP on tumor glucose metabolism as well as regulation of the growth and metastasis. Clinical significance of HPIP and HIF1α are to be determined in the clinical samples of tumor patients, which contributes to elucidating the molecular mechanisms of cancer development and providing new clues and potential therapeutic targets.

恶性肿瘤细胞与正常细胞相比有着不同的糖代谢表型。研究肿瘤细胞的糖代谢机制以及发现这一过程中新的重要调控分子对于早期诊断和治疗肿瘤具有重要作用。我们的前期工作发现了一个新的促进肿瘤糖代谢并能与肿瘤糖代谢途径中的核心分子HIF1α相互作用的蛋白即HPIP。因此，我们拟利用RNA干扰、细胞免疫荧光、免疫沉淀、Western-blot等技术深入研究HPIP对HIF1α的调控机制；利用葡萄糖摄取检测、乳酸含量测定、线粒体耗氧量检测、生长曲线分析、细胞迁移侵袭实验、动物实验检测HPIP对肿瘤糖代谢功能的影响及糖代谢在调节这种生长和转移中的作用；利用临床标本检测HPIP和HIF1α在肿瘤患者中的表达，确定其临床意义，为阐明肿瘤发生发展的分子机制提供新的线索和潜在的治疗靶标。

恶性肿瘤细胞与正常细胞相比有着不同的糖代谢表型。研究肿瘤细胞的糖代谢机制以及发现这一过程中新的重要调控分子对于早期诊断和治疗肿瘤具有重要作用。我们发现了一个新的促进肿瘤糖代谢并能与肿瘤糖代谢途径中的核心分子HIF-1a相互作用的蛋白，即HPIP。利用RNA干扰、细胞免疫荧光、免疫共沉淀、Western-blot等技术深入研究HPIP对HIF-1a表达的调控，结果发现，HPIP与HIF-1a相互作用，并能够调控HIF-1的转录水平和蛋白水平。进一步研究调控机制发现，HPIP通过调控HIF-1a的启动子活性调控HIF-1a的转录水平，通过与E3连接酶VHL相互作用，减少VHL与HIF-1a的相互作用而调节HIF-1a的蛋白水平。利用葡萄糖摄取检测、乳酸含量测定、线粒体耗氧量检测、小动物PET等实验确定HPIP促进肿瘤糖酵解代谢功能。通过生长曲线分析、细胞迁移侵袭实验、裸鼠成瘤实验确定了HPIP促进肿瘤的生长和转移，且这种促进作用与其调节糖酵解代谢相关。利用临床标本检测HPIP和HIF-1a在肿瘤患者中的表达，结果发现HPIP在肿瘤中高表达，其表达量与HIF-1a呈正相关。HPIP高表达预示肿瘤的无复发生存期较短。本课题发现了HPIP蛋白的新功能—调控肿瘤糖酵解代谢。鉴于HPIP在肿瘤糖酵解中的重要作用，HPIP的深入研究将为肿瘤的治疗提供新的药物靶标和治疗方案。另外，首次发现HPIP对HIF-1a的调控作用，并证明了HIF-1a与HPIP之间的相互作用。因此，详细探讨HPIP与HIF-1a相互作用的方式、调控机制、生物学功能及临床意义，为全面揭示肿瘤发生发病机制、肿瘤糖代谢的调控机制、确立诊断和预后指标以及开发有效的药物靶标打下基础。对HPIP调控HIF-1a作用机制的研究，将为完善HIF-1a介导的肿瘤糖代谢途径提供新的思路与线索。