CBFβ在结直肠癌肝转移中的功能和机制研究

Liver metastasis ranks as the leading cause of colorectal cancer (CRC)-related deaths. Transcriptional dysregulation plays an important role in CRC pathogenesis. It is of great significance for CRC diagnosis and treatment to explore novel functions of transcription factors in CRC liver metastasis. It was found that core-binding factor β submit (CBFβ) was upregulated in CRC tissues and could significantly promote CRC cell migration. On this basis, this project will focus on the function and mechanism of CBFβ in CRC metastasis. The expression characteristics of CBFβ in CRC patient tissues and its clinical diagnostic value will be analyzed. The biological function of CBFβ in CRC liver metastasis will be studied. The underlying molecular mechanism of CBFβ-RUNX co-transcription factor in CRC will be further clarified. Additionally, this project aims to investigate vital lncRNAs, which leads to CBFβ dysregulation. Together, by revealing CBFβ’s molecular mechanism in CRC liver metastasis, this project will help to provide novel clinical diagnosis targets and treatment approaches.

结直肠癌（CRC）肝转移是CRC患者死亡的重要因素。转录调控异常在CRC发病过程中扮演重要角色。深入探究CRC肝转移中转录因子新功能对CRC诊疗具有重要意义。本项目发现转录因子CBFβ在CRC组织中异常高表达，能够显著促进CRC细胞迁移。在此基础上，本项目拟围绕CBFβ在CRC肝转移中的作用机制，分析CBFβ的表达特征及其临床诊断价值；研究CBFβ促进CRC肝转移的生物学功能；阐明CBFβ-RUNX共转录因子的下游分子调控机制；探讨关键lncRNA调控CBFβ异常表达的机制。本项目期望揭示CBFβ调控CRC肝转移的分子机制，为CRC肝转移诊治提供新的可能干预靶点和治疗思路。

结直肠癌的肝转移是患者死亡的重要因素，转录调控异常在CRC发病过程中扮演重要角色。我们采用一项包含180例CRC患者结肠肿瘤（CRC）和癌旁（NAT）样本的组织芯片进行免疫组化（IHC）实验，同时在另外收集的54例CRC患者组织中进行Western blot检测，结果表明核心转录因子（CBFβ）在CRC组织中的表达普遍上调，CBFβ高表达与患者淋巴结转移和更短的生存期密切相关，可能在CRC发病过程中发挥促癌作用。CBFβ过表达显著增强了CRC细胞的生长和迁移能力，当内源性CBFβ被下调时，细胞生长和迁移的潜能被抑制。皮下异种移植瘤和肝脏转移瘤小鼠模型实验结果表明，CBFβ可以促进结直肠癌在体内的生长和肝转移。.为了发挥特定的生物功能，CBFβ需要与共转录因子RUNXs（RUNX1、2和3）一同发挥DNA结合和转录调节活性。一项包含75例CRC患者样本的组织芯片的IHC实验，以及在10例CRC患者组织中开展的Western blot检测结果显示：与NAT相比，RUNX1和RUNX3蛋白水平在CRC组织中下调，RUNX2蛋白水平在CRC组织中上调。敲低RUNX2可抑制细胞转移能力。当干扰RUNX2表达时，CBFβ对CRC细胞的促增殖和转移作用被抵消。免疫荧光和蛋白质免疫共沉淀实验表明内源性RUNX2和CBFβ在CRC细胞中相互作用。考虑到CBFβ不具有DNA结合活性，其促增殖和促转移功能是RUNX2依赖性的。为了研究受CBFβ转录调控的基因，我们检测了稳定上调或下调CBFβ的HCT116细胞转录组，并进行功能聚类分析。Gene Ontology和KEGG通路富集分析表明，CBFβ介导的转录调控大多与细胞增殖和转移有关。RNA-seq数据（CBFβ转录调控的基因）和ChIP-seq数据（RUNX2结合的基因），以及细胞和小鼠模型结果进一步表明CBFβ以RUNX2依赖的方式激活OPN、FAM129A和UPP1的基因表达。此外，我们还发现miR-143/145通过特异性靶向3’-UTR区域抑制CBFβ表达。在CRC患者临床样本中，miR-143/miR-145和CBFβ表达水平呈负相关。因此，CBFβ可作为结直肠癌肝转移患者潜在的预后因子和干预靶点。应用miR-143/miR-145等核酸药物有望通过阻断CBFβ调控路径抑制结直肠癌的发生发展。