Wnt信号通路关键蛋白BCL9在前列腺癌及其骨转移中的作用及机制研究

Prostate cancer is a leading cause of death in all cancers in male, and has a high propensity metastasis to bone. More than 70% of patients with advanced prostate cancer have bone metastasis. Our previous study has shown that the expression of BCL9 was up-regulated in the prostate cancer, bone metastasis tissues and a variety of prostate cancer cell lines. Downregulation of BCL9 inhibited the proliferation, migration and invasion of prostate cancer cells. Moreover, BCL9 was regulated by HIF1α in hypoxia activated Wnt/β-catenin pathway. To date, little research has been done about the function of BCL9 in prostate cancer. Furthermore, the effect of BCL9 on prostate cancer bone metastasis also remains unknown. Therefore, the present study aims to 1) investigate if BCL9 can be used as a diagnostic marker in clinical; analyze the relationship with the clinical malignant phenotype and prognosis; 2) in animal model Identify the possibility of BCL9 as a new target for prostate cancer therapy; 3) to further explore the effect of BCL9 on prostate cancer involved in EMT and its pathway or not. Taken together, the research will provide a new strategy for the prevention and treatment of prostate cancer and bone metastasis.

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一，超过70%晚期前列腺癌发生骨转移，具有较高的致残率和致死率。本课题组前期研究发现BCL9基因在前列腺癌及其骨转移患者肿瘤组织以及多种前列腺癌细胞系中高表达。敲低BCL9后抑制了前列腺癌细胞的增值、迁移及侵袭能力，并且在缺氧激活的Wnt/β-catenin通路中受到HIF1α调控。既往对BCL9在前列腺癌中的作用研究甚少，其对前列腺癌骨转移的影响亦无报道。因此，本研究将在临床上分析BCL9作为诊断标志物的可能性，及其与临床恶性表型预后的关系；明确BCL9作为前列腺癌治疗新靶点的可能性；探究BCL9对上皮间质转化（epithelial mesenchymal transition，EMT）的调控作用及其通路；为前列腺癌及其骨转移的防治提供新的途径与药物靶点。

本课题组前期研究表明BCL9在肝细胞癌组织中大量表达，其促进了肝癌细胞的增值、迁移及血管生成，并且在缺氧激活的Wnt/β-catenin通路中受到HIF1α调控。因此我们推测，作为Wnt信号通路的核内元件BCL9可能促进前列腺癌及其骨转移的发生。在前期研究中我们发现与癌旁组织相比，前列腺癌及其骨转移部位肿瘤组织B细胞淋巴瘤因子表达量显著上调。与正常前列腺上皮细胞相比BCL9基因mRNA及蛋白水平在前列腺癌细胞系中表达量均有所增加。通过构建BCL9敲低及过表达慢病毒，在细胞水平发现过表达BCL9基因促进了LNCaP细胞增值、侵袭及迁移能力，敲低BCL9基因抑制了LNCaP细胞增值、侵袭及迁移能力，以上结果提示BCL9可促进前列腺癌增值、侵袭及迁移能力。同时我们在细胞水平发现HIF1α可转录调控BCL9的表达，我们推测HIF1α对前列腺癌的促进作用可能是通过上调BCL9发挥。.但后续动物模型实验并没有证实敲低BCL9影响HIF1α表达；并且通过临床收集手术前列腺癌、前列腺癌骨转移标本及癌旁标本验证BCL9表达与前列腺癌患者及前列腺癌骨转移患者临床恶性程度、转移灶数目，骨破坏症状，转移时长，放化疗效果，转移复发及无转移复发生存期及总体生存期的关系，这部分实验正在进行中，完成的前期数据并不能明确BCL9与上述临床症状完全相关，前期部分结果已经发表（见研究成果），剩余结果准备近期整理发表。所以本课题组改变了研究内容，转而研究之前筛选出的另一个前列腺癌骨转移相关标志物TMEFF2基因，该基因前期是本课题组之前筛选出的另一个生物标志物，一些临床数据及体外实验也表明TMEFF2基因与前列腺癌密切相关，但其具体生物功能及分子机制还有待证明。我们通过构建TMEFF2基因敲除小鼠首次论证了TMEFF2基因在活体内的功能。前期实验表明TMEFF2基因可以调控前列腺癌细胞的侵袭及迁移，同时BMP4因子调控，并且可以促进成骨细胞的增殖、分化。本研究在前期实验的基础上计划在分子、细胞及体内动物水平确定TMEFF2基因对前列腺癌骨转移的调控作用及分子机制。通过分子模拟预测TMEFF2与前列腺癌骨转移相关蛋白结合的分子模型，为后续药物筛选奠定基础。本项目的实施有助于揭示前列腺癌骨转移发生的分子机制及信号通路，对前列腺癌骨转移的预防及治疗有重要的科学研究及实际应用价值。