FAM129B 通过抗失巢凋亡促进乳腺癌转移分子机制的研究

We have recently shown that FAM129B is a novel anti-apoptotic protein. Further, we found that FAM129B is highly expressed in metastatic breast cancer cells. siRNA-mediated knockdown of FAM129B significantly decreased breast cancer invasion in Transwell assay. However, it remains unknown how FAM129B promotes breast cancer metastasis. In order to understand the underlying molecular mechanism, we will first investigate whether knockdown or over-expression of FAM129B in different breast cancer cells affects breast cancer anoikis and cell invasion in vitro. Using co-immunoprecipitation and mass spectrometry, we have identified a novel FAM129B interaction protein, KEAP1, which is a key negative regulator in IKKβ-NFҡB pathway. This suggests that FAM129B may regulate NFҡB signaling through KEAP1 and increase tumor cell anoikis resistance. Given that anoikis plays an essential role in cancer cell metastasis, we will focus on testing whether and how FAM129B interaction with KEAP1 regulates anoikis and contributes to breast metastasis. To further confirm FAM129B function in vivo, we will test if stable knockdown of FAM129B decreases breast cancer lung metastasis by using orthotropic graft breast cancer mouse model. More importantly, we will further evaluate if FAM129B expression is correlated with breast cancer metastasis in clinical specimens. Collectively, we propose that FAM129B may be a novel therapeutic target for inhibiting breast cancer metastasis.

我们最近报道了FAM129B是一种新的抗凋亡蛋白。其在高转移人乳腺癌细胞株中高度表达，而当其表达水平下调后则能够显著抑制乳腺癌细胞的体外侵袭及转移，但其分子机制尚未清楚。为了阐明FAM129B调节肿瘤细胞侵袭及转移的分子机制，本项目拟以人乳腺癌为研究模型，首先从体外细胞水平研究FAM129B差异表达对肿瘤细胞侵袭及转移的影响；基于我们前期发现IKKβ-NF-κB凋亡信号通路的重要调控因子KEAP1蛋白是一种新的FAM129B结合分子，我们将重点研究FAM129B 如何通过与KEAP1 相互作用而调节乳腺癌细胞的抗失巢凋亡作用，最终促进肿瘤细胞转移的分子机制；我们拟用小鼠乳腺癌转移模型评价FAM129B表达下调对抑制乳腺癌转移的影响；最后，我们拟结合临床标本进一步评价FAM129B表达水平与乳腺癌转移的相关性。本项目的成功完成将为今后乳腺癌病理诊断、疾病预后以及抗乳腺癌转移治疗提供科学依据。

乳腺癌是危害女性最为严重的恶性肿瘤之一，其中三阴乳腺癌预后极差，5年生存率不到15%，因其具有高度异质性与侵袭性，患者往往预后差、易复发并发生转移，最终导致死亡。迄今为止，临床上尚无针对某特定靶点的有效的乳腺癌转移特异治疗方法。基于肿瘤转移对肿瘤患者的高度危害性，深入研究肿瘤的侵袭转移机制并试图发现有效的抗肿瘤转移治疗靶点将具有重大的理论意义和实用价值。.基于早期研究基础，我们推测蛋白FAM129B分子可以促进三阴乳腺癌细胞体外侵袭转移，并提出立项，通过研究FAM129B分子在乳腺癌细胞转移中的作用并阐明其分子机制，旨在为今后临床病理诊断、疾病预后以及抗乳腺癌转移治疗提供科学依据。我们联合运用过表达、RNA干扰、免疫沉淀、质谱分析、RNA原位杂交和RNAseq等多种技术手段，系统研究FAM129B 分子调控乳腺肿瘤细胞迁移和侵袭等生物学功能及机制。我们研究结果发现：敲低FAM129B表达会显著抑制乳腺癌细胞体外侵袭转移。小鼠尾静脉注射肺转移模型进一步显示敲低FAM129B可以显著抑制MDA231 乳腺癌细胞的体内肺转移。敲低FAM129B 不但可以显著增敏TRAIL诱导的乳腺癌细胞凋亡，而且可以促进Poly-HEMA诱导的乳腺癌细胞失巢凋亡。鉴于FAM129B敲低能够抑制NF-κB通路的激活，且该通路的激活其持续激活是肿瘤细胞抵抗失巢凋亡促进转移的重要机制之一，我们聚焦鉴定FAM129B与NF-κB通路的负调控因子KEAP1蛋白的相互作用。并发现FAM129B能够通过与IKKbeta 竞争结合KEAP1，阻止IKKbeta 被泛素化降解，从而影响肿瘤细胞的抗失巢凋亡及转移能力。此外，我们证实FAM129B在乳腺癌组织内异常高表达，其表达水平与患者预后呈显著负相关。这些研究结果表明FAM129B在乳腺癌组织中异常表达的病理学意义及其可作为乳腺癌治疗的潜在干预靶点。本项目在《Theranostics》、《Neoplasia》、《ACS applied Materials&interfaces》、《Joural of Cancer》重要杂志上发表论文5篇，申请专利1项，培养研究生3名。