Net1表达上调促进肝癌侵袭转移的作用与分子机制研究

Our previous study has found that the upregulation of neuroepithelial transforming protein 1 (Net1) promoted the invasion and metastasis of human hepatocellular carcinoma （HCC）, and merlin was identified as the interacing protein of Net1, it could increase the degradation of Net1 through ubiquitination. To reveal the effects and molecular mechanisms of Net1 upregulation in promoting the invasion and metastasis of HCC, firstly, we will establish the cell lines with expressional changes of Net1 and Merlin by using HCC cell lines with different metastatic potentials, analyse the influence of the expressional changes of the two proteins on the invasion and metastasis of HCC, and prove that the abnormal expressions of the two proteins increase the invasion and metastasis of HCC. Secondly, we will explore whether Net1 and Merlin are degradated through ubiquitination and whether there is a negative feedback regulation loop between the two proteins. Finally, we will explore whether Net1 degradates Merlin through ubiquitination through the activation of PI3K/AKT signal pathway, which enhances the ability of invasion and metastasis of HCC. This study will not only be helpful to reveal the effects and mechanisms of Net1 upregulation and Merlin downregulation in promoting the invasion and metastasis of HCC, but also provide scientific bases for Net1 and Merlin as prediting biomarkers and novel therapeutic targets of HCC invasion and metastasis.

我们前期研究发现，Net1蛋白高表达促进肝细胞癌(HCC)侵袭转移，抑瘤蛋白Merlin为Net1的互作蛋白，Merlin能促进Net1泛素化降解。为揭示Net1表达上调促进HCC侵袭转移的作用与分子机制，本项目拟以不同转移潜能的HCC细胞株为样本，分别建立Net1和Merlin表达改变的细胞系，分析这两个蛋白表达改变对HCC侵袭转移能力的影响，证实它们表达异常促进HCC侵袭转移；再分析HCC细胞中的Net1和Merlin是否通过泛素蛋白酶体途径降解，它们之间是否存在负反馈调节环路；最后分析Net1表达上调是否通过激活PI3K/AKT信号通路，导致Merlin泛素化降解，从而增强HCC的侵袭转移能力。项目研究不仅有助于揭示Net1表达上调和Merlin表达下调促进HCC侵袭转移的作用与分子机制，而且能为Net1和Merlin作为预测HCC侵袭转移的标志物和HCC治疗的新靶点提供科学依据。

肝细胞癌（HCC）严重威胁着我国人民的生命和健康。研究HCC侵袭转移的分子机制，寻找与HCC侵袭转移相关的分子标志物，对于提高HCC的疗效、改善HCC患者预后均具有重要意义。HCC侵袭转移是一种多因素参与、多步骤的复杂过程。大量研究证实HCC中存在很多异常表达的基因。诸如神经上皮细胞转化基因1 (Neuroepithelial cell transforming gene 1, NET1) 是含四个跨膜区域的蛋白超家族成员，其编码蛋白Net1是RhoA蛋白特异性的鸟苷酸交换因子，参与调控多种生物学行为，如细胞骨架重构、细胞运动、迁移和粘附等。提示Net1蛋白在肿瘤发生发展中具有重要作用。Merlin蛋白是神经纤维瘤病II型 (Neurofibromatosis type 2, NF2) 基因的表达产物，具有很强的抑瘤作用。我们前期研究发现，Net1蛋白高表达促进HCC侵袭转移，抑瘤蛋白Merlin为Net1的互作蛋白，Merlin能促进Net1泛素化降解。为揭示Net1表达上调促进HCC侵袭转移的作用与分子机制，本项目以不同转移潜能的HCC细胞株为样本，分别建立Net1和Merlin表达改变的细胞系，分析这两个蛋白表达改变对HCC侵袭转移能力的影响，证实它们表达异常促进HCC侵袭转移；再分析HCC细胞中的Net1和Merlin是否通过泛素蛋白酶体途径降解，它们之间是否存在负反馈调节环路；最后分析Net1表达上调是否通过激活PI3K/AKT信号通路，导致Merlin泛素化降解，从而增强HCC的侵袭转移能力。研究发现Net1表达上调促进HCC侵袭转移的分子机制：（1）证实HCC细胞中的Net1和Merlin均通过泛素蛋白酶体系统降解，并存在Net1-Merlin之间的负反馈环路；（2）分析Net1表达上调是否通过激活PI3K/AKT信号通路，导致Merlin磷酸化和经泛素蛋白酶体途径降解；（3）Net1表达上调通过激活PI3K/AKT信号通路，使Merlin通过泛素蛋白质酶体途径降解，而且Net1-Merlin负反馈环路进一步增强Net1促进HCC侵袭和转移的作用。项目研究结果不仅揭示Net1表达上调和Merlin表达下调促进HCC侵袭转移的作用与分子机制，而且能为Net1和Merlin作为预测HCC侵袭转移的标志物和HCC治疗的新靶点提供了科学依据。