TAB3调控HOXB9在肝细胞癌侵袭和转移中的作用及机制研究

Our previous study have shown that HOXB9 could promote the invasion and metastasis of hepatocellular carcinoma（HCC）（Cancer Research 2014）. However, its regulatory mechanism has not been fully elucidated.The studies have showed that TAB3 play an important role in the occurrence and development of tumor. Our previous results found that TAB3 was significantly elevated in the HCC tissues, and the expression of TAB3 was positively correlated with HOXB9 expression in HCC tissues. Knockdown of TAB3 could decrease the HOXB9 expression level and inhibit the migration and invasion of the HCC cells. Therefore, we speculated that TAB3 affects the invasion and metastasis of HCC by regulating HOXB9 expression. To test this hypothesis and investigate the mechanism of its action, we will firstly observe the effect of TAB3 regulating HOXB9 on HCC invasion and metastasis by gene transfection and RNA interference technology. Secondly, we will further clarify the mechanism through which TAB3 regulates HOXB9 by luciferase reporter gene assay and immunoprecipitation. Finally, we will explore the collection and clinical significance of TAB3 and HOXB9 expression in HCC tissues. This study will provide the new theoretical basis for clarifying the mechanism of HCC invasion and metastasis.

我们研究发现同源异型基因HOXB9可促进肝细胞癌的侵袭和转移（Cancer Research, 2014），但HOXB9被调控机制尚未完全阐明。研究表明衔接蛋白TAB3在恶性肿瘤的发生发展中起重要作用。预实验结果提示TAB3在肝癌组织中过表达，且与HOXB9表达呈正相关；干扰肝癌细胞中TAB3表达可导致HOXB9表达下降，同时肿瘤细胞侵袭迁移能力下降。因此，我们推测TAB3通过调控HOXB9表达影响肝癌的侵袭和转移。为验证这一假设并探讨其作用机制，本研究拟先采用基因转染和RNA干扰技术，明确TAB3通过调控HOXB9表达对肝癌体外侵袭及体内转移的影响；再利用荧光素酶报告基因及免疫共沉淀等方法探讨TAB3调控HOXB9的具体机制；最后通过检测肝癌组织中TAB3和HOXB9基因表达，分析两者表达的关联及作为肝癌术后转移和预后标志物的意义。本研究结果将为阐明肝癌的侵袭和转移机制提供新的理论依据。

衔接蛋白TAB3和同源异型基因HOXB9均在恶性肿瘤的发生发展中起重要作用。我们首先在体外和体内实验中研究发现过表达TAB3可以明显增加HOXB9的表达，同时肝癌细胞的侵袭和转移能力明显增加，而在过表达TAB3的同时干扰HOXB9的表达，发现HOXB9的表达明显降低，且肝癌的侵袭和转移能力明显降低；其次我们在肝癌细胞中发现TAB3可以通过正向调节β-catenin/TCF4通路而调控HOXB9的表达；进一步研究TAB3调控β-catenin/TCF4通路的机制发现，加入蛋白酶体抑制剂MG132后，发现分别下调和上调肝癌细胞中TAB3的表达后对β-catenin的蛋白表达无影响；此外，利用放线菌酮（CHX）处理细胞后观察β-catenin的降解速率，发现过表达TAB3的肝癌细胞中β-catenin的降解速率比空白对照组显著减慢，表明TAB3参与了β-catenin蛋白的降解过程；我们进一步转染外源性TAB3质粒（不同剂量）转入肝癌细胞中，然后观察内源性β-catenin的蛋白表达，发现随着外源性TAB3质粒转染剂量的增加，内源性β-catenin的蛋白表达逐渐升高。另外，我们同时转染外源性β-catenin质粒和外源性TAB3质粒（不同剂量）至肝癌细胞中，然后观察细胞中β-catenin的蛋白表达，发现随着外源性TAB3质粒转染剂量的逐渐增加，β-catenin的蛋白表达也逐渐升高，表明TAB3可以稳定β-catenin的蛋白表达。最后我们分别将TAB3干扰质粒和过表达质粒转入肝癌细胞，并加入MG132处理，然后利用Co-IP分析β-catenin蛋白的泛素化水平变化，发现降低TAB3的表达可显著增加β-catenin的泛素化水平，而过表达TAB3的表达可明显抑制β-catenin的泛素化水平，表明TAB3可以通过调节β-catenin的泛素化水平而稳定β-catenin蛋白的表达。最后我们在150例临床肝癌组织标本中发现TAB3和HOXB9均高表达且呈明显正相关；TAB3和HOXB9共高表达与肿瘤的大小、卫星灶形成、血管侵袭及不良预后明显相关。综上所述，本课题的研究结果发现TAB3通过抑制β-catenin蛋白的泛素化降解增加其下游HOXB9的表达从而促进肝癌的侵袭和转移，为β-catenin的调控提供了一条新途径，有助于我们深入了解肝癌发生转移的机制。