FERMT1基因在结肠癌转移中的功能和转录调控机制研究

课题组前期发现结肠癌中FERMT1基因表达上调，并与淋巴转移、分期相关，是预测术后复发转移的指标。但FERMT1基因在结肠癌细胞转移中的功能、及异常表达的调控机制尚待阐明。FERMT1能特异性外向激活整合素，可能促进结肠癌细胞转移；其启动子区顺式作用元件与TGF-β1介导的信号调节蛋白结合，可能是转录调控的重要机制。本项目以体内体外实验研究FERMT1对结肠癌细胞功能的影响；探寻TGF-β1调控FERMT1表达的信号通路途径和调节蛋白；采用启动子截短及双荧光素酶定量分析FERMT1启动子活性，确定关键顺式作用元件及所结合的转录因子，反向验证TGF-β1调控通路，兼顾探索其它FERMT1相互作用的调控信号。本项目为研究FERMT1在结肠癌转移中的分子机制奠定基础；阐明其启动子功能活性与TGF-β1通路的关系，为探索将该基因启动子作为肿瘤治疗靶标提供依据，并为发现其它调控信号通路提供新线索。

课题组前期研究证实FERMT1基因在结肠癌中表达显著增加，且与无转移生存率显著负相关。本课题主要研究FERMT1在结肠癌转移中的确切作用及FERMT1参与上皮间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的调控机制。首先用免疫组化检测FERMT1和EMT相关标志物（E-cadherin, Slug, N-cadherin and β-catenin）在结肠癌及相邻正常肠粘膜中的表达。通过一系列体内外功能试验来证实FERMT1在结肠癌转移中的确切作用。结果证实FERMT1表达与Slug, N-cadherin，β-catenin显著正相关，与E-cadherin显著负相关。通过敲除或过表达FERMT1，结肠癌细胞体内外增殖、迁移、侵袭能力及EMT标志物发生显著改变。机制研究证实FERMT1通过与β-catenin直接作用，降低β-catenin磷酸化水平，增加β-catenin核转移，提高TCF/LEF转录因子的转录活性，从而激活Wnt/β-catenin通路。通过CHIR99021特异性激活Wnt/β-catenin通路，能够有效逆转FERMT1敲除对结肠癌转移和EMT发生的抑制作用；通过XAV939特异性抑制Wnt/β-catenin通路，能够有效逆转FERMT1过表达对结肠癌转移和EMT发生的促进作用。综上所述，本研究首次证实，FERMT1通过激活Wnt/β-catenin通路发挥其对结肠癌转移和EMT发生的调控作用。