FoxQ1/miR-128/Nek2信号轴调控肝癌复发和转移的机制研究

We have demonstrated that overexpression of Nek2 correlated with tumor recurrence and poor prognosis in patients with hepatocellular carcinoma (HCC). However, it is not clear about why this happened. Recently, our preliminary data showed that FoxQ1 had a positive relationship with Nek2 which is a target gene of miR-128. A negative feedback loop was found between FoxQ1 and miR-128. Moreover, Nek2 is involved in epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in HCC. So, based on our data, we proposed that FoxQ1/miR-128/Nek2 axis could promote invasion and metastasis by regulating EMT in HCC. To confirm the hypothesis, firstly, the effect of FoxQ1, miR-128 and Nek2 will be identified by clinical multicenter sample in HCC. Secondly, we will explore the biological functions of FoxQ1, miR-128 and Nek2 in HCC. We will further explore whether FoxQ1 could directly bind to promotor region of miR-128, and whether FoxQ1 and Nek2 are direct target of miR-128. Lastly, we will investigate whether FoxQ1/ miR-128/ Nek2 axis could regulate EMT in HCC. In conclusion, the molecular mechanism of FoxQ1/ miR-128/ Nek2 axis promoting invasion and metastasis will be elucidated. The study will be helpful to discover that FoxQ1/miR-128/Nek2 axis is a potential therapeutic target in HCC.

我们已证明Nek2与肝癌复发密切相关，对判断预后有重要意义。那么，Nek2为什么与肝癌复发相关呢？近来，我们预实验结果显示FoxQ1与Nek2呈正相关关系，miR-128可直接调控Nek2并抑制其表达，FoxQ1与miR-128形成负反馈环路互为调控，同时发现Nek2与肝癌细胞EMT过程相关。基于前期研究结果，我们提出FoxQ1/miR-128/Nek2信号轴促进肝癌细胞EMT过程，从而促进肝癌复发和转移的假说。为验证假说，本项目首先通过临床多中心、大样本检测FoxQ1、miR-128、Nek2在预警肝癌复发转移及判断预后方面的作用；其次，探讨他们在肝癌中的生物学功能，并探讨相互作用关系；最后，探讨FoxQ1/miR-128/Nek2信号轴促进肝癌复发和转移的机制。据此，阐明FoxQ1/miR-128/Nek2信号轴在肝癌中确切的功能及机制，为干预肝癌复发和转移提供新的分子靶点和策略。

1肝癌在我国乃至全世界都是高发生率、高死亡率的癌症。近年来早期肝癌的生存率不断提高，但是晚期肝癌对各种治疗方法包括靶向药物的使用反应不佳，生存率依然没有明显改善。为了探究肝癌发生发展的机制，本组利用寡核苷酸芯片检测7 例肝癌组织及配对的癌旁组织中mRNA表达谱，筛选出差异表达的基因Nek2。我们在肝癌及配对癌旁组织中验证Nek2的蛋白及mRNA水平，发现Nek2在肝癌组织中的表达明显高于癌旁组织，TCGA肝癌数据集同样发现Nek2在肝癌中明显高表达，结合临床数据发现高Nek2表达患者总生存和无病生存期明显缩短，且Nek2是肝癌预后的独立影响因子。肝癌细胞中干扰及过表达Nek2可以调控β-catenin及其靶基因的蛋白水平，但不影响β-catenin mRNA水平。Nek2可以促进β-catenin入核，从而激活下游靶基因的表达。进一步实验发现Nek2可以显著调控β-catenin的蛋白半衰期，且Nek2下调β-catenin的作用能被蛋白酶体抑制剂逆转。体内泛素化实验证实Nek2可以调控β-catenin的泛素化水平，由此调控β-catenin蛋白水平及核浆分布。Nek2可以显著影响肝癌细胞的增殖，而β-catenin可以逆转Nek2对增殖的作用。本研究通过肝癌标本和TCGA数据集明确Nek2 在肝癌发生、发展及预后中的作用，提示其可作为肝癌预警和预后判断的评价指标。阐明Nek2通过调控β-catenin蛋白泛素化水平从而调控其蛋白水平及细胞内分布，阐明Nek2-β-catenin 信号轴的关系及其诱导肿瘤增殖的机制。因此，Nek2-β-catenin轴有潜力成为肝癌发生发展机制和预后判断的新切入点，同时也可为肝癌提供新的靶向治疗靶点。