癌基因TRIM37促进胰腺癌肿瘤干细胞特性的分子机制

Chemoresistance, a vital characteristic of cancer stem cells (CSCs), is closely related to the prognosis and recurrence of cancer. Therefore, it is important to study the regulatory mechanism of CSCs and to search for molecular targets for cancer treatment. We have confirmed that TRIM37 is up-regulated in pancreatic cancer, which enhances tumor growth and metastasis. Recently, by analyzing public databases and clinical samples, we found that TRIM37 accelerates chemoresistance and recurrence of pancreatic cancer. Further in vivo and in vitro experiments showed TRIM37 enhances the characteristics of pancreatic CSCs and promotes the capacity of chemoresistance to 5-FU. Combined with public database analysis, dual luciferase assays and ChIP, we also found TRIM37 activates TGF-β signaling by H2A mono-ubiquitin, and activates NF-κB signaling by NEMO-K63 and IκBа -K48 ubiquitin. In current project, we would analyze the molecular mechanisms of TRIM37 that promotes CSC-like traits and chemoresistance in pancreatic cancer, which will provide new molecular targets and diagnostic markers for the treatment and prognosis of pancreatic cancer.

肿瘤干细胞内在的耐药性与肿瘤患者的生存预后及复发密切相关。因此探讨肿瘤干细胞特性的调控机制及寻找分子靶点至关重要。前期我们已发表文章证实TRIM37在胰腺癌中高表达并促进肿瘤增殖及转移。近期通过公共数据库及临床胰腺癌样本分析我们发现TRIM37高表达可促进胰腺癌的耐药和复发。进一步体内外预实验结果显示：高表达TRIM37可①促进肿瘤细胞对化疗药物5-FU的耐药性；②增强胰腺癌肿瘤干细胞特性。这些结果表明TRIM37具有增强胰腺癌耐药的生物学功能。结合公共数据库分析、双荧光酶报告基因系统及染色体免疫共沉淀等方法，我们还发现：TRIM37①通过单泛素化H2A而激活TGF-β信号通路；②通过NEMO-K63位泛素化及IκBа-K48位泛素化而激活NF-κB信号通路。因此，本研究将进一步探索TRIM37增强胰腺癌肿瘤干细胞及肿瘤耐药的分子机制，为胰腺癌的治疗和预后提供新的分子靶点及诊断标记物。

目的：研究TRIM37在胰腺癌细胞的化疗耐受及“干性”维持中的生物学作用，为寻求针对胰腺癌治疗更为有效的分子靶点提供理论依据。方法:利用慢病毒载体稳定转染胰腺癌细胞株PANC-1和MIA PaCa-2，分别构建TRIM37过表达对照组细胞株（Vector）、TRIM37过表达组细胞株（TRIM37）、TRIM37干扰对照组细胞株（shRNA-V）和TRIM37干扰组细胞株（TRIM37-sh）等稳定株，通过细胞悬浮成球、流式细胞术、qPCR、Western Blot、CCK-8、平板克隆、EdU、裸鼠皮下成瘤、荧光素酶报告基因系统、TUNEL、IHC、双荧光素酶报告系统、IF、IP、蛋白质稳定性实验，结合生物信息学网站预测等方法进行研究。结果：1.TRIM37能够在体外促进对胰腺癌细胞“干性”作用的维持；2. TRIM37能够在体外增强胰腺癌细胞对化疗药物的抵抗作用；3.TRIM37能够在体内增强胰腺癌细胞对化疗药物的抵抗作用以及促进对胰腺癌细胞“干性”作用的维持；4.TRIM37能够促进AKT/GSK-3β/β-catenin信号通路的激活；5. 抑制AKT/GSK-3β/β-catenin信号通路后，TRIM37介导的胰腺癌细胞对化疗药物的抵抗作用下降；6. TRIM37与PTEN之间存在相互作用且通过泛素化降解下调PTEN的表达；7. TRIM37通过PTEN介导胰腺癌细胞的化疗耐受；8.TRIM37与PTEN存在共表达关系，且它们与胰腺癌的临床病理联系密切。结论：1. TRIM37能够在体内外增强胰腺癌细胞的“干性”和对化疗药物的抵抗能力；2. TRIM37通过泛素化降解下调PTEN的表达，从而激活AKT/GSK-3β/β-catenin信号通路，进而介导胰腺癌细胞的化疗耐受及“干性”维持。