PPIB蛋白影响结直肠癌细胞凋亡的作用及其分子机制研究

Peptidyl-propyl isomerase B (PPIB) is a molecular chaperone located in endoplasmic reticulum, which helps the folding of neosynthesized proteins. Previous literatures proved that PPIB plays key roles in the field of viral infections. The relationship between PPIB and cancer has not been investigated yet. Via proteomic techniques, our team recently found that PPIB protein is overexpressed in colorectal cancer tissues compared to those paired controls. Morevoer, when the expression of PPIB was inhibited with RNAi technique, colorectal cancer cells performed weaker tumorigenicity in nude mice. Apoptosis was notebly observed in the paraffin sections of those xenograft tumors. The evidences above indicated that PPIB may play important roles in the processes of tumorigenesis and development of colorectal cancer. Based on our findings, we plan to study the effect of PPIB on the apoptosis of colorectal cancer cells, profile involved signal transduction pathways, and try to elucidate relative molecular mechanisms. This study may help uncover PPIB's novel functions and corresponding apoptotic mechanism, which could bring us a better understanding of colorectal cancer. With more and more evidences, PPIB could serve as a promising therapeutic target, and we could providing further information for the research and develepment of targeted-therapeutic medications.

肽酰脯氨基顺反异构酶B（PPIB）是一种特异性定位于内质网的分子伴侣蛋白，主要负责催化新合成未折叠蛋白的肽酰脯氨键的顺反异构反应。既往对该蛋白的研究主要集中于病毒感染领域，尚未见与恶性肿瘤相关的研究报道。近期，本课题组利用蛋白质组学技术发现结直肠癌组织高表达PPIB蛋白，进而利用RNAi技术抑制PPIB表达后，结肠癌细胞系在裸鼠皮下的成瘤能力显著减弱，同时发生细胞凋亡，提示PPIB蛋白在结直肠癌的发生和发展过程中可能发挥了重要作用。本课题拟在这些发现的基础上，进一步明确PPIB蛋白对细胞凋亡的影响效应，深入研究PPIB蛋白影响结直肠癌细胞凋亡的信号转导通路和分子机制，这对揭示PPIB蛋白的生物学作用、细胞凋亡的分子机制和进一步认识结直肠癌的发病机制等具有重要理论意义。随着研究的深入，PPIB蛋白可望成为治疗结直肠癌的潜在药物靶标，从而为靶向治疗结直肠癌药物的研发提供理论基础。

肽酰脯氨基顺反异构酶B（PPIB）是一种特异性定位于内质网的分子伴侣蛋白，主要负责催化新合成未折叠蛋白的肽酰脯氨键的顺反异构反应。既往对该蛋白的研究主要集中于病毒感染领域，与恶性肿瘤相关的研究报道较为少见。本课题组在前期研究中利用蛋白质组学技术发现结直肠癌组织高表达PPIB蛋白，应用RNAi技术抑制PPIB表达后，结直肠癌细胞系在裸鼠皮下的成瘤能力显著减弱，同时发生细胞凋亡，提示PPIB蛋白在结直肠癌的发生和发展过程中可能发挥了重要作用。本课题拟在上述发现的基础上，进一步研究明确PPIB蛋白对细胞凋亡的影响效应，深入研究PPIB蛋白影响结直肠癌细胞凋亡的信号转导通路和分子机制，这对揭示PPIB蛋白的生物学作用、细胞凋亡的分子机制和进一步认识结直肠癌的发病机制等具有重要理论意义。随着研究的开展，课题组首先通过对较大样本量的临床病例组织芯片免疫组化检测，进一步明确了PPIB在结直肠癌组织中高表达的临床现象。继而发现抑制本底高表达PPIB的SW480、HT-29、RKO在裸鼠皮下的成瘤体积均较对照组显著缩小；在本底低表达PPIB的SW1116细胞系中过表达PPIB后，成瘤体积叫对照组显著增大。通过对PPIB蛋白进行点突变的研究发现，催化域核心位置的R95A突变对PPIB蛋白调控结直肠癌细胞的凋亡并无影响。由于PPIB蛋白是特异性定位于内质网，其对凋亡的调控极有可能是通过内质网应激途径而实现的，在随后的研究中发现，在内质网应激凋亡诱导剂的作用下，PPIB蛋白被抑制的结直肠癌细胞中CHOP蛋白的上调随之增强，在PPIB的表达回复后，CHOP的表达也随之减弱，说明PPIB蛋白是通过抑制内质网应激通路而促进结直肠癌细胞抗凋亡能力的。此外，我们还发现在低氧环境下，PPIB的表达水平会发生显著上调。与此同时，若下调内源性ATF6的表达水平，PPIB蛋白在低氧条件下不会发生表达上调，说明PPIB是在内质网应激通路上受ATF6蛋白调控，进而通过CHOP蛋白发挥对结直肠癌细胞的凋亡调控。上述研究结果说明PPIB蛋白可望成为治疗结直肠癌的潜在药物靶标，从而为靶向治疗结直药物的研发提供理论基础。