KIAA1199在乳酸介导的前列腺癌血管生成中的作用和机制研究

Prostate cancer (PCa) is one of the most common malignancies in males，and angiogenesis is the key element of oncogenesis and progress. Our previous work found that KIAA1199 promoted progress of PCa, while the mechanisms remained unknown. Further study indicated that KIAA1199 affected angiogenesis in PCa by regulating VEGFA expression, HIF1α might be a potential transcriptional factor of KIAA1199, and lactate enhanced expressions of HIF1α, KIAA1199, VEGFA while inhibited activity of antiangiogenic Sema3A in PCa cells under normoxia. Based on these observations, the present proposed project puts forward that lactate facilitates transcriptional regulation of HIF1α on KIAA1199, enhancing expression of VEGFA as well as the direct combination of KIAA1199 and PlexinA2 to inhibit Sema3A signaling, which may promote angiogenesis in PCa. Therefore, tube formation assay, Western blot, xenograft tumor in nude mice, genetic manipulation, ChIP-seq, Co-IP combining with mass spectrometry, etc. will be used to verify our hypothesis in vitro and in vivo. The project is supposed to provide a novel promising therapeutic target for PCa.

前列腺癌(PCa)是男性常见恶性肿瘤，血管生成是其发生发展的关键环节。申请者前期发现KIAA1199基因能促进PCa进展，但分子机制尚不清楚。进一步研究证实KIAA1199通过调控血管内皮生长因子(VEGF)A影响PCa血管生成，低氧诱导因子(HIF)1α是KIAA1199潜在的转录因子，乳酸在常氧分压下促进PCa细胞HIF1α、KIAA1199和VEGFA的表达并抑制抗血管生成因子信号素3A(Sema3A)。基于以上发现，申请者提出乳酸在常氧分压下通过促进PCa细胞HIF1α对KIAA1199的转录调控增加VEGFA表达，KIAA1199与丛状蛋白A2结合抑制Sema3A信号，二者共同促进PCa血管生成。本项目拟通过血管形成实验、蛋白质印迹实验、裸鼠移植瘤模型等进行表型功能研究，应用基因操作、染色质免疫共沉淀结合二代测序、免疫共沉淀结合质谱技术等明确分子机制，为PCa治疗提供新的靶点。

前列腺癌（PCa）是成年男性最常见的恶性肿瘤之一，但其对以受体酪氨酸激酶抑制剂为基础的抗血管生成治疗不敏感，相关机制和靶点尚不清楚。我们通过对单细胞和转录组数据集分析发现，透明质酸（HA）结合蛋白KIAA1199可能参与PCa糖酵解、缺氧和血管生成通路。组织芯片检测提示PCa组织KIAA1199表达水平显著高于正常组织，且与肿瘤分期、缺氧诱导因子（HIF）1α过表达及血管生成标志物显著正相关。血管内皮细胞小管形成实验、Western blot、ELISA和裸鼠皮下成瘤实验结果表明沉默PCa细胞KIAA1199通过增加信号素3A（sema3A）表达，同时降低血管内皮细胞生长因子A（VEGFA）、VE-cadherin、磷酸化EphA2和解聚HA水平，在体外和体内显著抑制PCa血管生成及血管生成拟态（VM）。在PCa细胞中过表达KIAA1199通过增加VEGFA分泌促进肿瘤血管生成和VM，而HA合成抑制剂4MU可逆转KIAA1199的作用。此外，双荧光素酶报告基因和ChIP-PCR实验表明HIF1α是KIAA1199的正向转录因子，而单羧酸转运体1（MCT1）通过将肿瘤微环境中的乳酸转运至PCa细胞内促进HIF1α乳酸化，使HIF1α在正常氧分压下仍稳定表达。我们的研究有望为理解PCa血管生成机制和抗血管生成治疗提供新的思路与靶点。