Prohibitin1在胆管癌中的作用及分子机制

Prohibitin (PHB) gene is a tumor suppressor gene, also known as prohibitin, because of its obvious antitumor effects against cell proliferation. However, our previous studies showed that the expression of PHB1 in tumor tissues was higher than normal tissue, is significant difference protein before and after apoptosis of cholangiocarcinoma cell, proliferation and migration of PHB1 gene silencing inhibits cholangiocarcinoma cells, suggesting that PHB1 as a oncogene in the occurrence and development of tumors, but its mechanism is not clear. Based on the works done before, the present project aims at carrying out further studies in the following aspects: ① To detect the expression of PHB in clinical tissue in bile duct carcinoma and investigat the effect of PHB suppression on the cholangiocarcinoma cell growth, tumor formation, migration and invasion ;②To screen and identify PHB interacting proteins so as to build a network of PHB interactions;; ③ To illustrate the mechanism of cell cycle arrest induced by PHB regulation of the Rb/E2F1 signaling pathway. The above-mentioned researches aim at revealing the expression and location of PHB, its interacting proteins network and mechanism of PHB involved Rb/E2F1 signaling pathway so as to clarify mechanism of action of PHB in bile duct carcinoma, and provide scientific basis for the safe and effective target in the treatment of bile duct cancer.

Prohibitin1（PHB1）基因是一种有效的肿瘤抑制基因，因其具有明显的抗细胞增殖、抗肿瘤作用而得名。然而本项目前期研究显示PHB1在肿瘤组织中的表达高于正常组织，是胆管癌细胞凋亡前后的显著差异蛋白，基因沉默PHB1能够抑制胆管癌细胞的增殖和迁移能力，因此推测PHB1以癌基因的形式参与肿瘤的发生发展，但具体机制不清楚。本课题拟研究：①检测PHB1在胆管癌临床组织中的表达定位情况及PHB1表达改变对胆管癌生长与成瘤、迁移与侵袭的影响；②筛选鉴定PHB1相互作用蛋白质组，构建相互作用蛋白分子网络；③ 阐明PHB1调控Rb/E2F1信号通路引起细胞周期阻滞的作用机理。通过上述研究，揭示PHB1在胆管癌中的表达规律和定位、相互作用蛋白网络体系及在PHB1如何通过Rb/E2F1信号通路调控细胞周期，从而阐明PHB1在胆管癌发生发展中的作用机制，为寻找胆管癌安全有效的治疗靶点提供科学依据。

胆管癌是一种起源于胆管上皮的恶性肿瘤。因此，研究胆管癌细胞发生发展过程中的关键调控因子并阐明其分子机制，是目前预防和治疗胆管癌的首要途径之一。.PHB是一种结构保守蛋白，既存在于线粒体中，也存在于细胞核。免疫组化染色结果显示，PHB在胆管癌组织和相应正常胆管组织中的表达主要定位于细胞浆，呈黄色或棕黄色颗粒，127例胆管癌临床样本中，阳性率达到了78%。敲减PHB的表达能够显著抑制胆管癌细胞体外生长，体内裸鼠实验也显示PHB的下调能有效抑制裸鼠成瘤和移植瘤生长；同时发现下调PHB能够显著降低cyclin D1、D2的表达，同时增加了P21和CyclingA1的表达水平进而调控细胞周期的进展，将细胞周期阻滞在G1期。串联亲和层析结果显示，通过TAP /MS 分离鉴定出来的蛋白有:C-Raf、P53、E2F1、HDAC1、PHB2、AIF、MAPK3、KRAS、ACTB、MITF、TYRP1和RARγ，以上蛋白主要参与细胞凋亡、细胞增殖与分化及细胞周期调控等一系列重要的细胞生命活动。免疫共沉淀实验表明，PHB1与C-Raf之间存在直接的相互作用，同时下调PHB表达后，C-Raf的磷酸化水平下降，而B-Raf和A-Raf的表达不受影响，同时在100例肝内胆管癌组织中，C-Raf的阳性表达率达到了70%，这与PHB的表达水平呈正相关。综合上述，PHB主要是通过激活C-Raf的活性，进而激活了MEK-ERK信号通路，使细胞周期无法正常运行，导致了细胞的癌变。.同时，根据串联亲和层析的结果，发现MITF和TYRP1可能通过P53与PHB1存在间接的相互作用，而MITF和TYRP1是酪氨酸酶通路中的重要因子。因此，我们从茶叶和红叶李中提取到原花色素，发现原花色素能够很好的抑制酪氨酸酶的活性，并证实其抑制机理是可逆的，抑制类型是混合型的；另外，研究了RARγ在结肠癌细胞发生发展中的作用及机理研究，RARγ的过表达有助于结肠癌细胞的耐药性，其机理一定程度上是因为激活Wnt/β-catenin信号通路进而上调MDR1完成的。