UBD通过AKT信号通路促进宫颈癌发生发展的机制研究

Cervical cancer is one of the most common gynecological malignancies. High-risk HPV infection is the main pathogen of cervical cancer. But only a small number of HPV infection will develop into cervical cancer, the reason for which is not clear. The abnormal expression of genes plays an important role in the development and progression of tumor. We screened the differential gene using RNA-seq technique and validated in cervical cancer tissue samples and cell lines, and we found that UBD was highly expressed in cervical cancer. According to the results of bioinformatics and pre-experiment, we put forward the scientific hypothesis, that is, the transcriptional activation of transcription factor STAT3 leads to the high expression of UBD, which promotes the development of cervical cancer through AKT signaling pathway. In this study, we will examine the expression of UBD in more cervical tissues samples and cell lines. Using gene expression regulation and Co-Immunoprecipitation, we will study the mechanism of abnormal expression of UBD and validate that UBD exert influence on biological behavior in cervical cancer cell line by AKT signal pathway. This project will elucidate the role and mechanism of UBD in the development and progression of cervical cancer from the three levels of clinical specimens, cell molecules and animal in vivo, and provide new targets and laboratory evidence for the diagnosis and treatment of cervical cancer.

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一。高危型HPV感染是宫颈癌发生的主要病原学因素，但仅少数HPV感染者发展为宫颈癌，这其中的原因尚不明确。基因的异常表达在肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。本项目组前期应用RNA-seq技术筛选差异基因，在宫颈癌组织标本及细胞系验证，发现类泛素蛋白UBD在宫颈癌中高表达。根据生物信息学和预实验结果，提出科学假说：在宫颈癌发生过程中，转录因子STAT3的转录激活作用导致UBD的高表达，进而UBD通过AKT信号通路促进宫颈癌的发生发展。本项目拟检测UBD在宫颈组织及细胞株中的表达，通过基因表达调控、免疫共沉淀等技术研究UBD异常表达的机制，并验证UBD通过AKT信号通路影响宫颈癌细胞生物学行为。本项目将从临床标本、细胞分子及动物体内实验三个层次阐明UBD在宫颈癌发生发展中的作用及机制，为宫颈癌的诊治提供新靶点和实验室证据。

宫颈癌是我国最常见的妇科恶性肿瘤。早期宫颈癌预后较好，但仍有部分患者在治疗后复发或转移，目前对宫颈癌复发或转移的机制并不明确，且缺乏有效的治疗手段。本项目主要是研究类泛素蛋白UBD在宫颈癌中的表达、与肿瘤免疫微环境中的免疫检查点的关系、UBD对宫颈癌细胞的生物学行为的影响及表达调控机制。研究结果：（1）UBD mRNA与抑制性免疫检查点如PD-L1呈正相关；UBD蛋白在宫颈癌的肿瘤细胞和肿瘤浸润淋巴细胞中高表达，在复发宫颈癌中的表达显著高于在原发宫颈癌中的表达，是复发宫颈癌不良预后的独立危险因素。（2）体外细胞实验表明，过表达可以促进宫颈癌细胞的克隆形成、侵袭及转移能力，上调AKT/ GSK3β /β-catenin信号通路的相关分子蛋白。裸鼠体内实验表明，干扰UBD的表达抑制宫颈癌细胞的生长，抑制宫颈癌细胞的转移。（3）STAT3在宫颈癌中普遍高表达，干扰STAT3表达后UBD的表达下降，报告基因实验确定了STAT3对UBD调控的2个结合位点，ChIP实验验证了STAT3与UBD启动子2个位点DNA的结合。UBD蛋白及RNA的表达与UBD启动子甲基化水平均呈负相关。（4）B7家族免疫检查点的表达在鳞癌及中低分化的肿瘤中阳性率更高；B7-H4、VISTA在原发宫颈癌标本中阳性率高于复发标本，且与更好的临床预后相关；而B7-H3阳性在复发样本中的阳性率更高，与不良预后有关。在整个队列中以及PD-L1阴性患者中，B7-H4与VISTA共表达是宫颈癌良好预后的独立预测因素。该研究表明：UBD在宫颈癌中高表达，与抑制性免疫检查点及患者的不良预后相关。UBD异常表达可能是由于STAT3的转录激活和UBD启动子甲基化的异常。UBD通过AKT/ GSK3β /β-catenin信号通路促进宫颈癌的进展及转移。B7家族免疫检查点蛋白PD-L1、B7-H3、B7-H4、VISTA在宫颈癌中的表达模式及预后意义不同，PD-L1与其他检查点的共表达提示联合调控PD-1/PD-L1与其他免疫检查点可能是宫颈癌免疫治疗的新策略。