新融合转录本NR5A2-KLHL29FT通过PTEN/AKT通路调控结肠癌发生发展的机制研究

Novel fusion transcripts caused by chromosomal rearrangement or insertion are common factors in the development of many malignancies. Colon cancer is a common malignant tumor with poor prognosis. However, the function of fusion transcripts in colon cancer remains unclear. In our previous study, we identified a novel fusion transcript (NR5A2-KLHL29FT) generated from chromosomal insertion, instead of chromosomal rearrangement, which participates in the origin and progression of colon cancer. However, the features, such as the full length of NR5A2-KLHL29FT, or the function and the mechanism in colon cancer remains unclear. Thus, in this project, we aim to investigate the uncharacterized features of NR5A2-KLHL29FT, including its full length, intracellular location, formation mechanism, and whether to encode a protein. In addition, we will study the function and mechanism of NR5A2-KLHL29FT in vitro, in vivo and in colon cancer samples. This project is valuable because it can provide a novel potential target for the treatment of colon cancer.

染色体重排或插入导致融合基因及融合转录本的产生，已在多种肿瘤诊疗中发挥了重要作用。结肠癌是我国常见的预后较差的恶性肿瘤，目前对结肠癌中融合转录本的研究依然缺乏。我们前期的工作发现来源于染色体插入（非染色体重排）转录形成的新的融合转录本NR5A2-KLHL29FT可能在结肠癌的发生发展中发挥了重要作用。但NR5A2-KLHL29FT的全长序列等相关特性仍未明确，其在结肠癌中的重要作用及机制有待进一步探讨。本研究拟在前期研究的基础上，全面阐明NR5A2-KLHL29FT的全长序列、亚细胞定位、产生机制、编码蛋白与否等特性，在细胞实验、动物模型及临床水平确定其在结肠癌的发生发展中的作用，并基于预实验结果探讨其通过PTEN/AKT通路调控结肠癌的分子调控机制。此研究将拓展对NR5A2-KLHL29FT的生物学功能的认识，对结肠癌的诊疗提供新的靶点及思路，具有重要的理论及实用价值。

项目组前期发现了一种来源于染色体插入（非染色体重排）转录形成的新融合转录本NR5A2-KLHL29FT，此融合转录本并非结肠癌特有，在食管鳞癌中亦有同样的功能，所以我们在食管鳞癌中对新融合转录本NR5A2-KLHL29FT的相关功能机制进行了深入研究。首先项目组在食管鳞癌细胞系（KYSE150）中证实了NR5A2-KLHL29FT的真实存在（排除了DNA污染的可能），通过转染特异性siRNA2/3后发现NR5A2-KLHL29FT的表达明显上调（非明显下调），考虑可能与双链形成稳定结构有关（参考Oncogene. 2016; 35(37): 4927–4936），同时发现细胞增殖、细胞划痕实验及细胞迁移实验均显著抑制。对15对KLHL29插入型基因型的食管鳞癌配对样本的表达分析发现食管鳞癌中NR5A2-KLHL29FT的表达水平明显低于癌旁正常组织，利用稳转shRNA2/3慢病毒的食管鳞癌细胞系建立裸鼠移植瘤模型发现实验组中移植瘤生长速度明显被抑制，以上研究表明NR5A2-KLHL29FT在食管鳞癌中发挥类似于抑癌基因的作用。机制研究方面，对转染shRNA3的食管鳞癌细胞系行RNA-seq发现PI3K/AKT通路明显被抑制，western blot实验分析发现AKT通路指标明显被抑制，表明其可通过AKT通路参与食管鳞癌的发生发展过程。本课题的完成发展和充实了对NR5A2-KLHL29FT的认识，为食管鳞癌的诊断及治疗提供新的靶点和方向，具有较高的潜在应用价值，相关数据已经整理完成并投稿中。项目组同期研究了染色体外环状DNA在肿瘤中的功能机制，以独立第一作者及共同通讯作者身份发表在Ann Transl Med杂志；以第一作者身份发表行业诊疗规范（胸腔镜肺癌手术的质量控制）；同时参与资助开展基因Mex3a的研究并发表在Cell Death Dis杂志。