DNAJA1在E2F1转录调控下通过抑制CDC45泛素化降解促进结直肠癌增殖的分子机制及实验性治疗药物研究

Recently, more and more attentions were payed to the role of Heat shock proteins (HSPs) family in tumors. Our previous work showed that DNAJA1 was up regulated in CRC tissues and promoted the proliferation of colorectal cancer (CRC). according to the public bioinformatics databases and pilot experimental results, we assume that DNAJA1 is upregulated by transcription factor E2F1, reduce the ubiquitination of CDC45 and promotes the proliferation of CRC. To verify the assumption,we will explore: (1) E2F1 regulates DNAJA1 and promotes the proliferation of CRC cells; (2)DNAJA1 regulates the ubiquitination of CDC45;(3) experimental therapy study that small molecular drug KNK437 suppresses the proliferation and metastasis by inhibiting DNAJA1;(4) analyses of the relationship betweeen the expressions and clinical data of DNAJA1，E2F1 and CDC45. Our project aims at the study of molecular mechanism of DNAJA1 in promoting the proliferation of CRC and the role of KNK437 in combination therapy of CRC, and providing new theory of the development of CRC and new strategy of clinical CRC therapy.

热休克蛋白家族在肿瘤中的作用越来越受到人们的关注。前期工作中我们发现HSP40家族成员DNAJA1在结直肠癌组织中表达明显上调，且能促进结直肠癌细胞的增殖。根据公共生物信息及预实验结果，我们提出：E2F1上调DNAJA1的转录及表达，使CDC45蛋白泛素化降解减少，促进细胞增殖。而小分子抑制剂KNK437能通过抑制DANJA1的表达而抑制结直肠癌细胞的增殖及转移。为验证这一假设，本项目探讨：（1）E2F1调控DNAJA1促进结直肠癌细胞增殖；（2）DNAJA1调节CDC45蛋白的泛素化降解；（3）小分子药物KNK437通过抑制DNAJA1抑制结直肠癌细胞的增殖和转移的实验性治疗研究；（4）DNAJA1、E2F1和CDC45的表达相关性及临床资料分析。本项目为揭示结直肠癌增殖的分子机制提供新的理论基础，为结直肠癌联合药物治疗提供新的策略。

作为热休克蛋白（HSPs）的抑制剂，KNK437已被报道在几种癌症中发挥抗肿瘤作用。但其在结直肠癌（CRC）中的治疗效果和机制尚不清楚。在本项目研究中，我们发现KNK437明显抑制DnaJ热休克蛋白家族成员A1（DNAJA1）的水平，其次是DNAJB1，但对大肠癌细胞中HSP27、HSP105、HSP90和HSP70的水平几乎没有影响。DNAJA1在体外促进结直肠癌细胞增殖，在体内促进肿瘤生长和转移。在机制上，DNAJA1被E2F转录因子1（E2F1）激活，然后通过稳定细胞分裂周期蛋白45（CDC45）促进细胞周期，该蛋白可被KNK437逆转。DNAJA1在大肠癌组织中显著上调，并与浆膜浸润、淋巴结转移呈正相关。高水平的DNAJA1预测结直肠癌患者预后不良。在大肠癌组织中，其表达与E2F1和CDC45高度相关。更重要的是，KNK437显著抑制体内表达DNAJA1的肿瘤的生长。KNK437联合5-FU/L-OHP化疗明显减少大肠癌肝转移。这些数据揭示了KNK437在大肠癌抗肿瘤治疗中的新机制，并为大肠癌患者提供了一种具有潜在可翻译性的有效治疗策略。