c-Myc-BCAT1相关的支链氨基酸代谢在Flot-2促进鼻咽癌转移中的作用及机制研究

Metabolism reprogramming is closely related to tumorgenesis, metastasis and therapy resistance. Our previous studies showed that overexpression of Flot-2 and BCAT1 can promote nasopharyngeal carcinoma(NPC) metastasis and Flot-2 can regulate expression of BCAT1 in a c-Myc dependent manner, which remind us that Flot-2 may promote NPC metastasis by regulating c-Myc-BCAT1 mediated BCAA metabolism. Therefore, to verify the scientific hypothesis, CCK-8, wound healing assay, Transwell, lung metastasis nude mice model assays, combined with clinical correlation analysis among Flot-2, c-Myc, BCAT1 and serum BCAAs level, will be carried out to comprehensively analyze the role and mechanism of c-Myc-BCAT1-BCAAs axis in promoting Flot-2 associated NPC metastasis under different circumstances like c-Myc/BCAT1 gene expression modulation, BCAAs-deprived culture, and BCAT1 inhibitor treatment. The successful implementation of our project would further uncover the molecular mechanism of Flot-2 regulated BCAA metabolism in promoting NPC metastasis, moreover, lay a scientific foundation for NPC clinical treatment targeting Flot-2-c-Myc-BCAT1 related BCAA metabolism.

代谢重编程与肿瘤发生、转移和治疗抵抗密切相关。我们前期研究发现Flot-2和支链氨基酸转氨酶1(BCAT1)高表达促进鼻咽癌(NPC)转移，且Flot-2以c-Myc依赖的方式调控BCAT1表达，提示Flot-2通过调控c-Myc-BCAT1相关的支链氨基酸(BCAA)代谢，促进NPC转移。因此，项目拟通过改变c-Myc和BCAT1表达/活性、BCAAs缺陷培养及代谢活性分析等手段，利用CCK-8，划痕修复，Transwell及裸鼠肺转移模型等实验，结合Flot-2, c-Myc, BCAT1及血清BCAAs水平的临床相关性分析，研究Flot-2是否通过调控c-Myc-BCAT1-BCAA代谢促进NPC转移。项目的实施将揭示Flot-2通过调控BCAA代谢促进NPC转移的分子机制，为针对Flot-2-c-Myc-BCAT1-BCAA代谢的NPC靶向治疗提供科学依据。

鼻咽癌（NPC）是中国好发的特色肿瘤，早期疗效不错，但临床实践中，中晚期确诊患者占绝大多数，临床疗效骤减。因此，继续研究鼻咽癌发病机制，对于开发新的诊断和治疗靶点意义重大。前期研究发现Flot-2和支链氨基酸转氨酶1(BCAT1)高表达促进鼻咽癌(NPC)恶性进展，且Flot-2以c-Myc依赖的方式调控BCAT1表达，提示Flot-2通过调控c-Myc-BCAT1相关的支链氨基酸(BCAA)代谢，促进NPC恶性进展。本项目开展相关研究探究了鼻咽癌中FLOT2和BCAT1的调控关系及临床价值、FLOT2正调控BCAT1在促进鼻咽癌体内外增殖中的作用、BCAT1促进鼻咽癌生长的功能是否依赖于其酶活性、c-Myc在FLOT2调控BCAT1中的作用和功能以及FLOT2正调控c-Myc的机制及其相应的功能。结果证实：1) 在鼻咽癌中FLOT2正调控BCAT1，两者水平在鼻咽癌组织中呈正相关，且与患者恶性进展相关; 2) FLOT2通过正调控BCAT1，促进鼻咽癌的体内外生长 ;3) BCAT1促进鼻咽癌生长的作用依赖于其酶活性; 4) FLOT2以c-Myc依赖的方式调控BCAT1并发挥相关功能; 5) FLOT2通过负调控miR-33b-5p，解除其对c-Myc的抑制而维持c-Myc/BCAT1的活性，发挥其促进NPC生长和增殖的作用。通过项目的实施我们证实了FLOT2通过抑制miR-33b-5p表达，维持c-Myc水平，促进BCAT1转录和活化，进而促进鼻咽癌的恶性进展的鼻咽癌致病新机制，表明FLOT2/BCAT1相关的支链氨基酸代谢是鼻咽癌治疗的候选靶点，具有潜在的临床转化和应用价值。同时在项目的资助下，发表了论文7篇，其中SCI论文6篇(其中2篇SCI论文IF>5)，同时直接资助培养博士研究生1名，协助培养硕士研究生2名。综上所述，本课题组完成了预期的研究任务，达到了结题要求，申请按时结题。