肿瘤坏死因子受体相关因子4在结直肠癌中的分子机制研究

Colorectal cancer (CRC) is a common malignant tumor of the digestive system. The morbidity and mortality are rising in our country and the death rate is only behind lung cancer and breast cancer. TNF Receptor-Associated Factor 4 (TRAF4) is a member of TRAF protein family and it contains E3 ubiquitin ligase activity. Our preliminary data show that TRAF4 is also over-expressed in colorectal cancer and TRAF4 expression levels are inversely associated with survival of CRC patients. TRAF4 is required for IL-17 induced colon cancer Erk5 signal transduction pathway. So we hypothesized that TRAF4 is an oncogene leading to cancer progression. In order to test this hypothesis, we propose two aims. Aim 1: Investigate the epithelial cell intrinsic role of TRAF4 in colon tumorigenesis. Aim 2: Delineate the molecular mechanism of TRAF4 mediated gene expression and cell proliferation in colon cancer. We have generated project related transgenic mouse models and TRAF4 KO or repair colorectal epithelium cell lines. Our research will provide theoretical basis and a new target for the colorectal cancer treatment.

结直肠癌是我国常见的消化道恶性肿瘤，发病率和死亡率总体呈上升的趋势，其死亡率仅次于肺癌和乳腺癌。肿瘤坏死因子受体相关因子4 (TRAF4)属于TRAF蛋白家族的一员，具有具有E3泛素连接酶活性。我们的前期研究发现TRAF4高表达的病人存活率低，对于IL-17诱导的结肠癌细胞Erk5信号转导TRAF4是必需的，因此我们假设TRAF4是促癌基因。为了验证这一假说，本课题设定两个主要研究内容：1.研究肠上皮细胞来源的TRAF4对结直肠癌发生发展的作用；2.研究TRAF4介导的癌细胞基因表达及增殖转化的分子机制。我们已经建立了相关的动物模型，以及TRAF4敲除和回补结直肠癌表皮细胞系。本研究将为结直肠癌的治疗提供新的靶点和思路。

奥沙利铂是治疗结直肠癌晚期常用化疗药物，长期化疗产生抗药性，这是当前有效使用该药物的主要难题。奥沙利铂化疗抗性的机制目前尚未清楚。在这项研究工作中，我们通过长期逐渐增加奥沙利铂浓度的方法选择结直肠癌细胞系SW480的抗药株结直肠癌建立了结直肠癌化疗抗性细胞株（OR-SW480）。我们发现OR-SW480结直肠癌miR-29b表达下调，过表达miR-29b使得OR-SW480耐药性降低。miR-29进化上高度保守，一共有四个成员，包括了miR-29a，miR-29b1，miR-29b2和miR-29c。我们进一步发现miR-29b的靶标是SIRT1。 SIRT1是NAD+依赖的脱乙酰基蛋白酶，能够发挥预防疾病的作用。在奥沙利铂抗药株OR-SW480中过表达miR-29b能减少SIRT1的表达，同时增加ROS的产量和JNK的磷酸化，同时也会激活caspase9, 7 和3，进而促进细胞凋亡。另一方面，外源表达SIRT1，ROS清除剂（NAC）以及JNK特异性抑制剂（SP600125）均能够消除miR-29b在奥沙利铂抗药株OR-SW480的作用。因此得出结论，miR-29b能够通过SIRT1/ROS/JNK结直肠癌信号通路逆转在结直肠癌奥沙利铂的化疗抗药性。