ESRP1通过调节CyclinA2 mRNA稳定性诱导子宫颈癌细胞发生G1期阻滞的机制研究

Molecular mechanism of cell cycle control is a popular topic in tumor study. It has been reported that ESRP1 can inhibit the ESRP1and plays an important role in tumor metastasis, but it is still not cler whether ESRP1 has direct influences on cell cycle and possible molecuar mechanisms. In our previous work, we demonstrated that ESRP1 can down-regulate the expression of cyclin A2 and induce cervical cancer cell cycle arrest at the G1 phase. Based on our previous works, we try to investigate the effects of ESRP1 on tumor cell cycle regulation using molecular and cell biology methods (including immunoblot, RNAi, western blot, flow cytometry and RIP, etc) under in vitro or in vivo conditions. The study will reveal the mechanism of cell cycle regulation, and will be contribute to further understand the law of tumor cell proliferation, and provide new ideas and theoretical basis for prevention and cure of malignanttumor.

细胞周期调控机制是当前肿瘤细胞生物学研究的热点之一。已有的研究显示，上皮剪接调节蛋白-1（ESRP1）具有抑制肿瘤细胞上皮间质转换（EMT）的作用，但其对肿瘤细胞周期的调控作用及机制还未见报道。我们最近的研究发现，过表达ESRP1可下调细胞周期素A2（CyclinA2）表达并抑制子宫颈癌细胞由G1期向S期转换，即发生G1阻滞。本课题将在这一发现基础上，拟以临床子宫颈癌肿瘤标本、裸鼠荷瘤模型及体外培养的子宫颈癌细胞系作为研究对象，利用细胞分子生物学、小动物活体成像及免疫组化等技术，深入探讨ESRP1对肿瘤细胞周期的调控作用。阐明其通过结合CyclinA2 mRNA的3’UTR区，在转录后水平下调其表达并诱导子宫颈癌细胞发生G1期阻滞进而抑制肿瘤细胞增殖的分子机制。研究结果将揭示细胞周期调控网络的新机制，并为肿瘤防治提供新思路和理论依据。

上皮剪接调节蛋白1（Epithelial splicing regulatory protein 1, ESRP1）是近年来发现的一种上皮细胞特异性剪接因子,主要通过选择性剪接在转录后水平调节基因的表达,继而影响细胞的功能。实验证据表明，上皮剪接调节蛋白1（epithelial splicing regulatory protein 1, ESRP1）可以抑制上皮细胞向间充质转化（epithelial-to-mesenchymal transition, EMT），从而在调节肿瘤转移过程中发挥核心作用。然而，目前尚不清楚ESRP1是否直接影响细胞周期进程。本研究主要探讨了ESRP1通过调控细胞周期关键蛋白Cyclin A2参与子宫颈癌细胞周期调控抑制肿瘤细胞增殖及相关分子机制。我们的研究发现，过表达ESRP1可通过下调Cyclin A2表达显著抑制宫颈癌细胞增殖并诱导发生G1期阻滞。重要的是，Cyclin A2 mRNA 3'UTR存在ESRP1结合序列“GGUGGU”。ESRP1可通过结合“GGUGGU”序列显著降低Cyclin A2 mRNA的稳定性，在转录后水平下调Cyclin A2表达水平从而影响肿瘤细胞周期从G1期向S期过渡。此外，我们的实验结果也证实，过表达ESRP1可导致CDC20表达上调，而CDC20是负责Cyclin A2泛素化降解的重要分子，因此CDC20可能也参与了ESRP1对Cyclin A2的调节过程。临床子宫颈癌肿瘤标本免疫组化结果表明，ESRP1蛋白水平与Ki-67增殖指数显著负相关。本研究发现了一个新的肿瘤细胞周期调控路径，即“ESRP1-Cyclin A2-G1期阻滞”调控路径。该调控路径的发现不仅进一步深化了对ESRP1家族功能的理解，同时也为探索子宫颈癌发生的分子机制和治疗靶点提供新的理论依据，对相关肿瘤防治具有重要意义。