Slit2通过调控Myo9b/RhoA信号通路抑制肺癌转移的机制研究

Lung cancer is one of the most aggressive and highly metastatic malignant diseases with poor prognosis. Neuronal guidance cue, Slit2, is down-regulated in diverse tumor tissues and plays an important role in tumorigenesis and tumor development. MyosinXIb (Myo9b), as an unconventional myosin, controls cytoskeleton reorganization and cell motility via inhibiting RhoA. Our preliminary data demonstrate that Slit2 suppresses lung cancer metastasis in xenograft mouse. Slit2 inhibits lung cancer cell migration by activating RhoA. We identify Myo9b that is an interacting partner of Robo1, a receptor for Slit2. We plan to use combined molecular and animal approaches, including stably overexpression, gene silencing and point mutation, to study the molecular mechanisms by which Slit2 affects interaction of Robo1 and Myo9b and controls Myo9b activity on RhoA in lung cancer metastasis. Our work will help us to elucidate a novel role that Slit2 are transmitted to Robo1 thereby regulating Myo9b/RhoA signaling to suppress lung cancer metastasis. The proposed study has important translational implications. It will likely provide useful information for developing new prognostic biomarkers and therapeutic approaches for lung cancer.

肺癌是一种常见的侵袭性强、转移性高的恶性肿瘤，治疗效果不佳。神经导向因子Slit2在多种肿瘤组织中低表达，参与肿瘤生物发生、发展过程。Myosin XIb (Myo9b) 是一个非常规肌球蛋白，通过抑制小G蛋白RhoA活性，调控细胞骨架重组、细胞运动。我们的前期研究表明Slit2抑制肺癌转移。Slit2上调RhoA活性，进而抑制肺癌细胞的迁移。Myo9b与Slit2的受体Robo1存在相互作用。本项目拟在已有的工作基础上，将运用稳定过表达、基因沉默及点突变等技术和裸鼠致瘤模型进一步系统分析Slit2对Robo1与Myo9b相互作用的影响。并深入研究Slit2调控Myo9b对RhoA活性的分子机制及其在肺癌转移中的功能意义。本研究结果将阐明Slit2 通过Robo1信号转导，调控Myo9b/RhoA通路在肺癌转移中的功能及其分子机制。这将为设计合理的肺癌治疗药物及预后诊断标记物奠定理论基础。

神经导向因子Slit2是细胞外分泌型糖蛋白。前期的系列研究发现Slit2与Robo1受体相互作用参与神经轴突的生长、延伸及神经元的迁移。随后的研究中发现Slit2蛋白在神经系统外，还调节白细胞的趋化及血管形成。最近研究认为，Slit2基因在多种肿瘤细胞中与LOH高度相连，存在突变和功能缺失。Slit2蛋白在肿瘤组织中表达降低，在肿瘤的发生发展中起着重要的作用。肺癌是侵袭性强，转移性高的恶性肿瘤。尤其是晚期转移的肺癌，治疗效果不明显，是肺癌患者临床死亡的主要原因。Slit2在肺癌转移中的功能及信号通路知之甚少。因此，本研究项目从分子水平、细胞水平、动物模型、临床样本四个层次逐步深入分析 Slit2信号通路在肺癌细胞迁移及肺癌转移中的功能和分子机制。 . 本项目前期的实验结果发现Slit2通过激活RhoA抑制肺癌细胞的迁移。利用酵母双杂交的方法筛选到一个与Robo1相互作用的新蛋白，Myo9b。本项目中我们证明Robo1与Myo9b蛋白在肺癌细胞内存在相互作用。进一步证明Robo1的胞内结构域ICD与Myo9b RhoGAP结构域直接相互作用。之后的研究发现在肺癌细胞中，Myo9b通过RhoGAP结构域特异抑制RhoA的活性。我们与中国科学院生物物理研究所冯巍课题组合作，成功解析了Myo9b RhoGAP结构域的晶体结构，并揭示RhoGAP结构域特异识别RhoA的分子机制。 我们发现Slit2通过Robo1受体抑制Myo9b RhoGAP的活性，进而激活RhoA。划痕实验证明Myo9b参与了Slit2蛋白对肺癌细胞迁移的抑制作用。裸鼠致瘤模型证实Slit2蛋白能够抑制肺癌细胞生长，局部侵袭及肺癌转移。我们与西京医院吴开春课题组合作，收集肺癌临床样本及肺癌患者的临床资料。我们发现Slit2 在肺癌组织中低表达；且Slit2 的低表达与肺癌患者差的预后呈正相关。我们还首次发现Myo9b在肺癌组织中高表达，且Myo9b的高表达与肺癌进展及肺癌患者差的预后呈正相关。因此，本研究不但加深我们对Slit2信号通路的认识，而且促进对肺癌转移机制的理解。这为设计合理的肺癌靶向治疗药物及预后诊断生物标记物奠定坚实的基础。