探索原创性肝癌相关新基因LAPTM4B活化PI3K/AKT及Integrin/FAK信号通路的分子机制

肿瘤对人类健康及寿命的威胁日益增加，而目前对其发病机制仍不明了。本室原创性克隆和鉴定了一个人类肿瘤相关的未知基因LAPTM4B，并对其在整体、细胞和分子水平进行了系统的体内、外实验研究，证明该基因编码的四次跨膜蛋白LAPTM4B-35在多种肿瘤中表达上调，并通过活化PI3K-AKT及Integrin-FAK两条与肿瘤细胞存活、增殖和迁移侵袭密切相关的信号通路，在肿瘤的发生、发展及转移中发挥重要的促进作用。本课题在上述前期研究的基础上将进一步通过点突变及各种蛋白质组学与生物化学等技术阐明LAPTM4B-35分子与integrinα6、PI3K p85α亚单位的结合位点，进而揭示其活化以上两条信号通路的分子机制，预期能够在理论上揭示新的信号转导途径，为肿瘤的发生发展机制提供新认识，并为研发新的抗肿瘤靶向药物提供新靶标和理论依据。

LAPTM4B（lysosomal protein transmembrane 4 beta）是本实验室通过差显杂交技术从人肝癌组织中克隆的具有自主知识产权的肿瘤相关新基因，位于人8号染色体长臂。该基因编码一个分子量为35kD的四次跨膜蛋白质，命名为LAPTM4B-35。该蛋白质定位于溶酶体与细胞质膜，含有2个胞外区，一个胞内袢和分别游离在胞质中的N端与C端。此外，该基因还有一个等位基因，命名为LAPTM4B*2型，二者之间的差异在于LAPTM4B*2型等位基因在第一外显子中存在一个19bp的串联重复。。.本课题组致力于研究该基因及其编码蛋白在肿瘤发生、发展及多药耐药中的作用机制。前期大量的临床和基础研究证明LAPTM4B-35蛋白在肝癌、胆囊癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌等多种肿瘤中显著高表达，表达幅度与病理恶性度正相关，与患者预后负相关。在多种肿瘤细胞中，上调LAPTM4B-35可活化AKT信号通路，影响细胞周期及基因组稳定性，促进肿瘤细胞存活、增殖、迁移侵袭及在裸鼠体内成瘤。 敲低该蛋白则能显著抑制肿瘤细胞的上述各种恶性表型。.在前期工作基础之上，本项目进一步阐明了LAPTM4B基因及其蛋白在肿瘤发生、发展及多药耐药机制等方面的作用机制，工作主要集中在以下三个方面：.1. LAPTM4B-35蛋白通过其N端PPRP序列与PI3K p85亚单位结合，进而激活PI3K-AKT信号通路，促进细胞增殖的恶性表型。通过突变体转染，能够显著阻断二者的结合，并降低AKT磷酸化水平，抑制细胞增殖。.2. LAPTM4B*1型及*2型等位基因在肝癌及胆囊癌患者中，携带比例与正常对照人群具有显著性差异。在正常人群中，LAPTM4B*2/2型等位基因携带率为6%左右，而在肝癌和胆囊癌患者中，其携带率为正常人群两倍。更为重要的是，携带LAPTM4B*2/2型等位基因的患者，其肿瘤进展及肿瘤转移更快、更早，患者生存时间明显缩短，充分说明该基因及其编码蛋白具有促进肿瘤进展及转移的作用。.3. LAPTM4B-35蛋白能够与多药耐药基因MDR编码的P糖蛋白相互作用，过表达LAPTM4B-35可显著增加肿瘤细胞内脂溶性药物阿霉素的外排，引起HeLa等肿瘤细胞抵抗药物杀伤，提示其在肿瘤细胞多药耐药中发挥重要作用。.本项目进一步阐明了LAPTM4B基因在肿瘤中的重要作用，发表SCI研究论文3篇。