p53和PTEN之间的分子联系研究

p53和PTEN是两个最重要的抑癌基因，两者的关系是目前肿瘤研究的重要课题。PAC1是p53介导细胞凋亡中的直接靶基因。我们最近发现PTEN可负性调节PAC1，在PTEN缺陷细胞中PAC1和p53的表达量显著升高。推测PTEN在正常条件下能维持p53在失活的状态，PTEN缺失将去除这种抑制并且激活p53通路，从而增加细胞对化疗药物和凋亡的敏感性。本项目首先建立一个PAC1敲除小鼠模型以评价PAC1作为p53靶基因在肿瘤抑制方面的重要性。接着利用多个细胞和动物模型系统，探索PTEN和p53的分子关系，研究PTEN如何调节p53，从而揭示一个肿瘤抑制和癌细胞清除的新型网络系统。在这个系统中，我们设想PTEN主要保持正常情况下的细胞内环境稳定，而p53则对细胞出现紧急情况进行应答。阐明抑癌基因PTEN、p53及其效应者的网络联系将为选择化疗用药提供理论基础，使癌症治疗获得更好的疗效。

本项目我们建立了三个小鼠模型，即PTEN189 knock-in小鼠模型、PAC1-/-小鼠模型和p53(+/-)/Pten+/189T小鼠模型，评价了上述小鼠模型中肿瘤发生发展的情况，证实了p53与PTEN在肿瘤发生发展中起到协同抑制作用。在PAC1-/-小鼠模型中，我们没有发现PAC1-/-小鼠在肿瘤发生发展方面的相关表型，但是我们意外地发现了PAC1在免疫学方面的新功能。通过对p53和PTEN的交叉网络研究，我们鉴定了两个与PTEN和p53均存在相互作用的蛋白——组蛋白H1和RCC2。PTEN与组蛋白H1组成复合物参与染色体结构调节，并影响组蛋白修饰和基因转录调节。而p53与RCC2之间存在正向调节反馈，并且可能通过RCC2影响肿瘤转移。我们还利用蛋白质Pull-down分析系统，通过标记PTEN鉴定了一系列与肿瘤发生、发展相关的蛋白质，揭示转录因子环磷酸腺苷AMP反应元件结合蛋白（CREB）是PTEN的一个核内新靶标。综上所述，本研究不仅揭示了PTEN和p53在肿瘤发生发展中的协同作用，同时探讨了二者间相互作用的分子间联系，即Histone H1和RCC2等。为肿瘤的诊断和治疗提供了新的理论依据。尤为重要的是，本项目建立的小鼠模型为今后深入研究相关领域提供了有力工具，我们以此为契机建立完善的转基因小鼠平台将对促进转基因小鼠技术在国内的普及发挥重要作用，对加速科研成果的转化产生深远影响。