利用ZNF173基因敲除小鼠解析ZNF173在鼻咽癌发生中的作用及机制

Until now, the pathogenesis of nasopharyngeal carcinoma (NPC) has not been fully elucidated. Our preliminary experiments showed that the expression levels of ZNF173 in human NPC clinic tissue specimans and NPC cell lines was very significantly decreased，while ZNF173 silencing by RNA interference significantly promoted NPC cell proliferation in vitro，suggesting that the downregulation of ZNF173 expression may be involved in NPC oncogenesis. To dissect the roles of ZNF173 in NPC oncogenesis and underlying mechanisms, we have successfully generated ZNF173 conditional gene knockout mice by Cre/lox P system. ZNF173 conditional gene knockout mice were mated with Cre transhenic mice to knock out ZNF173 gene and subsequently cause the loss of ZNF173 function in mouse nasopharynx, followed by collecting mouse nasopharyngeal tissues at different time points and performing pathological examination. The above-mentioned mouse nasopharynx will be used to screen the differentially expressed genes by RNA sequencing, followed by the functional verification and pathological examination of NPC clinical specimens. These aforementioned findings help us clarify the roles of ZNF173 in NPC oncogenesis and underlying mechanisms. In addition, based on ZNF173 knockout mice, we will make full use of the synergistic effects between loss of ZNF173 function and carcinogen to establish a mouse model simulating human NPC oncogenesis. The expected findings will provide valuable clues and a powerful in vivo research tool for fully examining the pathogenesis of NPC.

迄今鼻咽癌(NPC)发病的机制尚未完全阐明。申请人的前期研究发现，ZNF173在人NPC组织中表达显著下调，同时RNA干扰沉默ZNF173表达显著促进NPC细胞增殖，提示ZNF173表达下调可能与NPC发生相关。为阐明ZNF173在NPC发生中的作用及机制，本项目拟在我们运用Cre/lox P系统成功建立ZNF173条件性基因敲除小鼠的基础上，将其与Cre转基因小鼠交配，以在鼠鼻咽部敲除ZNF173基因，于不同时间点采集鼠鼻咽组织行病理检测，采用RNA sequencing筛选差异表达基因，并利用生物信息学软件预测关键信号转导通路和调控网络，进而功能验证，结合临床标本检测，明确ZNF173在NPC发生中的作用及机制。此外，发挥ZNF173敲除与促癌物协同作用，以期基于ZNF173敲除小鼠建立能模拟人NPC发生过程的疾病模型。预期成果将为研究NPC发病机制提供宝贵线索和体内研究工具。

鼻咽癌是我国华南地区高发的头颈部恶性肿瘤；鼻咽癌原发部位隐蔽，大多数患者在确诊时肿瘤已进入晚期。迄今，鼻咽癌病因尚未完全明确，发病机制还有待进一步阐明。因此，深入探索鼻咽癌病因和发病机制仍具有重要意义和现实紧迫性。本研究揭示了ZNF173/Trim26/RNF95对鼻咽癌发生发展的调控作用与机制。首先，ZNF173在人和小鼠主要正常组织器官中有着不同表达谱。其次，ZNF173在鼻咽癌细胞株和组织标本中表达显著下调，预示ZNF173可能与鼻咽癌发病相关。第三，确证ZNF173表达下调促进鼻咽癌细胞体外增殖和迁移。第四，OZF/ZNF146在鼻咽癌组织标本上的表达显著下调，同时OZF蛋白表达与鼻咽癌肿瘤T分期、颈部淋巴结转移N分期、远处转移M分期以及临床分期存在显著关联，TNM分期及临床分期越高，OZF表达水平越低，即OZF阳性表达者颈部淋巴结和远处转移发生率低，处于临床中晚期的比例降低，提示OZF可能与鼻咽癌发病相关。第五，OZF负向调节鼻咽癌细胞的体外增殖和迁移。第六，证实ZNF173是OZF下游直接的靶基因，OZF抑制鼻咽癌细胞迁移的功能可由其ZNF173介导。第七，成功构建了ZNF173条件性基因敲除小鼠(ZNF173fl/wt小鼠)；将ZNF173fl/wt小鼠(♀)和ZNF173fl/wt小鼠(♂)交配，获得纯合子的ZNF173条件性基因敲除小鼠 (ZNF173fl/fl小鼠)；Ub-Cre-ERT2小鼠与ZNF173fl/fl小鼠按一定策略交配，获得ZNF173fl/fl/Ub-Cre-ERT2基因型的小鼠，实现了在小鼠鼻咽部敲除ZNF173基因的目的，以上为利用基因敲除小鼠探讨ZNF173在鼻咽癌发生发展中的功能奠定了坚实基础。总之，本研究揭示了ZNF173对鼻咽癌细胞增殖和迁移的调控作用与机制，即OZF沉默靶向下调其靶基因ZNF173表达，从而促进了鼻咽癌细胞的增殖和迁移等。此外，ZNF173条件性基因敲除小鼠的成功构建也为探讨ZNF173在鼻咽癌发生发展中的作用奠定了坚实基础。课题执行期间，在Oncotarget、Journal of Cancer、Cancer Management and Research和中国比较医学杂志上发表5篇论文，另有2篇SCI论文在投。人才培养方面，共培养博士1人和硕士3人，1人获得副主任医师专业技术职务。