抑癌基因LKB1及其新靶标INPP4B在宫颈癌细胞中的功能与调控

Human papillomavirus (HPV) infection is the major cause of cervical cancer. Many cell signaling pathways are involved in cervical carcinogenesis. LKB1 is an important tumor-suppressor that is frequently lost in cervical cancer tissues. At present, the molecule mechanism of LKB1 tumor suppressor function in cervical cancer is not well understood. We have identified the tumor-suppressor INPP4B as a novel target for LKB1 in cervical cancer cells. The regulation of INPP4B by LKB1 has not been reported and the function of INPP4B in cervical cancer is not known. This project will investigate the function and regulation of LKB1 and its new target INPP4B in cervical cancer in vitro and in vivo: ① to explore the mechanism by which INPP4B is regulated by LKB1 in cervical cancer cell lines, and their impact on PI3K/Akt/mTOR signaling pathways and cell proliferation. ② to determine the expression and correlation of LKB1 and INPP4B in clinical cervical cancer tissues; the expression and correlation of HPV oncoprotein E6, E7 and LKB1 will also be analyzed in tissue samples. Moreover, we will investigate the correlation between lack of LKB1 expression and promoter methylation in cervical cancer tissues. Our work will identify new targets and provide novel insights for the treatment and intervention of cervical cancer.

人乳头瘤病毒感染是宫颈癌的首要致病因素，在宫颈癌发生发展过程中，许多细胞信号通路异常推进了细胞恶性转化。抑癌蛋白LKB1在宫颈癌组织中表达缺失率较高，目前宫颈癌中LKB1抑癌的分子机制尚不完全清楚。我们首次发现LKB1可上调宫颈癌细胞中新型抑癌蛋白INPP4B的表达，而LKB1对INPP4B的调控以及INPP4B在宫颈癌中的功能尚未见报道。本项目将在细胞和组织水平系统研究LKB1及其新靶标INPP4B在宫颈癌中的功能与调控：①在细胞水平探究LKB1对INPP4B表达的调控机制、两者对PI3K/Akt/mTOR信号通路的调节及对细胞增殖的抑制作用。②在组织层面确定临床宫颈癌组织中LKB1、INPP4B的表达状况及两者的相关性、HPV癌蛋白E6、E7与LKB1、INPP4B蛋白表达的相关性；探讨LKB1蛋白表达缺失和启动子高甲基化的关系。通过上述工作为宫颈癌的治疗干预提供新的靶点与理论依据。

HPV相关宫颈癌中 LKB1 抑癌的分子机制目前尚不清楚，本项目在前期工作基础上系统研究了 LKB1 及其新靶标 INPP4B 在宫颈癌中的功能与调控。.我们的研究发现： 1）在HPV阳性宫颈癌细胞中，LKB1通过抑制细胞增殖、促进细胞自噬发挥其抑癌活性；采用siRNA 干扰HPV16 E6、E7癌蛋白表达，可上调宫颈癌细胞中LKB1、pAMPK表达、降低p-mTOR活性，说明 HPV16 E6、E7对 LKB1及其下游通路具有负调控作用；发现INPP4B是抑癌蛋白LKB1的调控新靶点，LKB1可通过上调INPP4B参与PI3K/Akt通路的负调控，从而抑制宫颈癌细胞的生长增殖。2）采用过表达或siRNA干扰实验证实，INPP4B抑制宫颈癌细胞的生长增殖以及迁移和侵袭。INPP4B抑癌的分子机制与其抑制PI3K/AKT/SGK途径关键分子（PDK1、p-AKT、p-SGK3、p-mTOR）的表达有关。进一步建立了宫颈癌细胞裸鼠移植瘤模型，结果表明，过表达INPP4B可抑制裸鼠体内宫颈癌细胞移植瘤的生长。3）临床组织标本的研究表明，与正常宫颈组织相比，宫颈癌组织中 LKB1 、INPP4B蛋白表达缺失或低表达；LKB1 低表达与宫颈癌患者的肿瘤大小、淋巴结转移等临床病理特征相关；宫颈组织中E6、E7 mRNA的表达与抑癌因子LKB1低表达相关。4）发现LKB1基因是 miR-106a下游的新靶点，双荧光素酶实验证明，miR-106a直接靶向 LKB1基因 3’-UTR；过表达miR-106a可降低LKB1表达。 进一步实验证明，miR-106a 通过靶向LKB1促进细胞增殖、抑制细胞自噬，进而激活mTOR 信号通路发挥促癌作用。.综上，我们的研究证实，INPP4B 是抑癌基因 LKB1 作用的新靶点，LKB1 通过上调宫颈癌细胞 INPP4B表达参与调控 Akt/mTOR 通路。INPP4B可降低PI3K/AKT/SGK途径关键分子的表达，抑制宫颈癌细胞的生长增殖以及迁移侵袭，发挥抑癌作用。 LKB1基因是 miR-106a下游的新靶点， miR-106a 通过靶向LKB1调控宫颈癌细胞的增殖与自噬，发挥其促癌作用。 以上研究为HPV相关宫颈癌的治疗干预提供了新的理论基础和实验依据。