miR-133b调控的PTBP1促进结直肠癌发生和转移

Ectopic expression of alternative splicing factors plays an important role in malignant tumors. Polypyrimidine tract-binding protein 1 (PTBT1) is over-expressed in various kinds of malignant tumors and has a positive relation with poor survival and lymph node metastasis, which indicate that PBPT1 might be a potential therapy target. However, the reason of PTBP1-overexpression and its mechanism is not clear. In our preliminary experiments, we found that PTBP1 is overexpressed in colorectal cancer and plays an important role in tumor development, invasion and epithelial-mesenchymal transition (EMT). PTBP1 can active the transcriptional activity of Wnt/β-catenin signal pathway. We also found that PTBP1 is regulated by miR-133b. In this study, a series of cell biological and molecular biological techniques and methods will be applied to detect the role and clinical significance of PTBP1 in colorectal cancer in vitro and in vivo, to detect the role of PBPT1 in rTGF-β1-induced EMT, the involvement of GSK-3β in PTBP1-induced Wnt/β-catenin pathway activity and the blockage of PTBP1 inhibition in miR-133b-induced EMT. After that, a new molecular mechanism of colorectal cancers tumorigenesis and metastasis and a potential prognostic marker will be revealed, which will provide new ideas for the early diagnosis and treatment of colorectal cancers.

选择性剪接因子的异常表达是肿瘤发生发展的重要因素。多聚嘧啶结合蛋白1（PTBP1）作为一种剪接调控因子，在多种恶性肿瘤高表达，并与淋巴结转移相关，提示是一个潜在治疗靶点。然而，关于PTBP1为何高表达及在结直肠癌的作用和机制尚不明确。本项目前期发现PTBP1在结直肠癌高表达，促进肿瘤发生、侵袭和EMT，并激活Wnt/β-catenin信号通路；针对其上游，发现PTBP1受到miR-133b直接转录调控。本项目拟通过细胞学和分子生物学实验进一步从体内和体外评价PTBP1在结直肠癌的功能和临床意义；评估PTBP1在rTGF-β1介导的EMT中的作用；并揭示GSK-3β在PTBP1激活Wnt/β-catenin通路中的关键作用，以及敲低PTBP1对miR-133b诱导的EMT的阻断作用。完成该项目后，将揭示结直肠癌发生和转移的新的分子机制，提供肿瘤不良预后新指标，并为其早发现和早治疗提供新思路。

选择性剪接因子的异常表达是肿瘤发生发展的重要因素。多聚嘧啶结合蛋白1（PTBP1）作为一种剪接调控因子，在多种恶性肿瘤高表达，并与淋巴结转移相关，提示是一个潜在治疗靶点。本项研究发现PTBP1在结直肠癌中异常高表达，与患者的病理分级、淋巴结转移（N分期）、肿瘤分期（TNM分期）和较短的生存期（OS）呈显著性正相关关系（P<0.05）。PTBP1与结直肠癌细胞的增殖、细胞周期、侵袭和EMT进展呈正相关，与细胞凋亡呈负相关。抑制PTBP1能够部分阻遏结直肠癌的进展。PTBP1参与JAK2/STAT3信号通路并显著影响其关键分子（JAK2，p-JAK2，STAT3，p-STAT3，c-myc和cyclinD1）的表达。PTBP1可能与结直肠癌的免疫微环境有关。对于上游转录调控机制，我们发现PTBP1受到miR-133b的直接转录调控。如能完全证实PTBP1在结直肠癌进展和免疫检测点抑制剂治疗中的作用，对临床上结直肠癌患者较短的生存期具有一定的潜在预测作用，并可能在一定程度上解释部分患者免疫检查点抑制剂治疗效果差的原因。此外，我们从百里香植物全株中提取到百里酚（thymol），通过上述类似的分子生物学和细胞生物学方法观察到thymol能够抑制结直肠癌的增殖、细胞周期、侵袭能力和EMT进程，且随浓度的增加，其抑瘤的效果越明显。动物实验发现thymol能够抑制裸鼠结直肠癌皮下移植瘤的生长和肺转移的能力，并能够与抑制β-catenin表达发挥协同抗肿瘤效应。以上结果表明：PTBP1能够作为癌基因在结直肠癌中高表达并发挥促癌生物学效应，抑制其表达或干扰JAK2/STAT3信号通路可能部分阻碍结直肠癌的进展；thymol能够通过抑制结直肠癌EMT和β-catenin信号通路发挥抗肿瘤活性。鉴于以上研究结果，发表SCI论文2篇、中文期刊论文3篇；协助培养博士研究生1名，培养硕士研究生1名。