TRIM9s介导的Wnt与天然免疫通路间crosstalk在肿瘤发生中的调控机制研究

In recent years, tumor immunotherapy has made a remarkable progress. It is essential to improve the methods of tumor immunotherapy for understanding and clearing the signalings about immune activation and tumorigenesis. More and more researches confirmed that immunity system could not only kill tumor cells through recognizing the tumor-associated antigens, but also affect the tumorigenesis-related pathways, however, the mechanisms need to be further researched. Our previous studies identified an E3 ubiquitin ligase—TRIM9s, which regulated NF-κB and type I IFN signaling to affect innate immunity, and we also found it regulated Wnt signaling in preliminary experiments. In this project, we will combine the methods of molecular biology and cell biology to investigate the functions of TRIM9s in Wnt signaling pathway, and explore the detailed mechanisms about the crosstalk of Wnt and innate immunity-related signalings to discover their roles in tumorigenesis. Our research will provide background support and important data basis for tumor immunotherapy.

近些年随着肿瘤免疫治疗的发展，对于免疫信号通路和肿瘤形成机制的研究就显得至关重要。越来越多的研究表明免疫系统不仅能通过识别肿瘤特异性抗原杀伤肿瘤细胞，还能直接调控肿瘤形成相关的通路来影响肿瘤的发生发展，但相关的机制还有待进一步研究。在前期工作中，我们发现E3泛素化酶——TRIM9s能通过调控NF-κB、I型干扰素通路影响天然免疫反应，此外，它还参与了与肿瘤发生有密切联系的Wnt通路的调控，但具体的机制还不清楚。本项目即以TRIM9s为切入点，运用分子生物学、细胞生物学的相关手段研究其在Wnt通路中的调控机制，以及由TRIM9s中介的天然免疫通路与Wnt通路之间的联系，运用肿瘤学的相关手段研究TRIM9s对肿瘤发生发展的影响，初步构建天然免疫相关通路与Wnt通路之间形成的网络以及它们与肿瘤发生之间的关系，为更好的了解免疫激活与肿瘤发生，提高肿瘤免疫疗法的效果提供背景支持和理论基础。

TRIM9s作为人脑组织中特异表达的E3泛素连接酶，在神经发育，抗病毒、抗炎症等过程中都发挥重要作用，然而在肿瘤中的作用未见报道。本项目通过对脑胶质瘤的基因表达谱的检测，发现TRIM9s在脑胶质瘤中存在差异表达。丝裂原活化蛋白激酶信号通路是细胞中依赖磷酸激酶传递信息的主要信号通路，参与细胞生长、发育、分化、凋亡等一系列的细胞生理活动。在肿瘤发展的分子调控机制研究中，ERK和JNK信号通路的调控及其在肿瘤发展中的作用较为清楚，但p38信号通路在肿瘤，尤其是在人脑胶质瘤中的作用仍不明确。本文基于实验室的前期研究基础，对TRIM9s/MKK6在人脑胶质瘤中的作用进行了更深入的研究，获得了以下研究成果：.1. 通过CRISPR/Cas9系统敲除p38激酶来模拟p38信号通路失活，发现p38上游激酶MKK6的敲除能够显著抑制p38信号通路的活性，同时促进胶质瘤细胞的增殖。.2. 在人脑胶质瘤临床样本中，我们发现MKK6的蛋白表达显著降低，说明MKK6是胶质瘤抑制因子。同时，MKK6低表达的肿瘤样本中，TRIM9的表达量也显著降低，MKK6/TRIM9在临床肿瘤中的蛋白表达量呈现高度相关性。.3. TRIM9s主要通过促进MKK6的K63连接类型的泛素化修饰，进而阻止MKK6通过蛋白酶体途径降解，最终增强p38信号通路，抑制人脑胶质瘤的进展和增殖。.4. 在MKK6缺失的胶质瘤细胞中，TRIM9s失去抑制细胞增殖的能力，说明TRIM9s依赖MKK6来发挥其抑制胶质瘤发展的功能。.5. 在TRIM9s正向促进MKK6的K63连接类型泛素化的同时，我们发现，MKK6能够通过激活p38，促进p38介导的TRIM9s S76/80位点的磷酸化，最终抑制TRIM9s的K48类型泛素化及蛋白酶体降解。稳定的TRIM9s进一步抑制MKK6分子的降解，最终达到TRIM9s/MKK6共同稳定的效果。.本文所研究的TRIM9s-MKK6-p38环形稳定信号途径揭示了一种新型的细胞信号网络调控模型，不仅能为人们理解细胞内部活动提供理论基础，也能够为人脑胶质瘤的发生发展机制提供解释和参考。此外在本项目的支持下，我们还对TRIM9家族的分子及相关分子进行了深入的分子机制研究。