开题报告CSN6

1、 开题报告 汇报人：张向楠 导师：吴文新教授 2015年12月 日 题目CSN6对散发性大肠管状腺瘤癌变的作用及PI3K-AKT轴对CSN6的上调作用研究内容简介 一、研究背景 二、研究内容 三、实验设计 四、实验目的研究背景 结直肠癌结直肠癌作为作为最常见的恶性肿瘤之一，最常见的恶性肿瘤之一，是发达国是发达国家家排名排名前前3 3位的高发肿瘤，在我国发病率与病死率也位的高发肿瘤，在我国发病率与病死率也处处于于逐年上升趋势。逐年上升趋势。 其发病被认为与饮食习惯、生活方式、环境因其发病被认为与饮食习惯、生活方式、环境因素以及遗传因素等有关，素以及遗传因素等有关，大肠癌的发生发展是一个大肠癌的发

2、生发展是一个涉及多种基因的复杂过程涉及多种基因的复杂过程, , 一般分为一般分为3 3个阶段个阶段: :始发始发突变阶段突变阶段、促癌阶段和演变阶段促癌阶段和演变阶段。 研究背景 结直肠腺瘤结直肠腺瘤与结直肠癌的发生密切相关与结直肠癌的发生密切相关，至少，至少 80% 80% 结直肠癌由腺瘤演变而来，是公结直肠癌由腺瘤演变而来，是公认的且最常见的结直肠癌癌前病变，而管状认的且最常见的结直肠癌癌前病变，而管状腺瘤是大肠腺瘤最常见的病理组织学类型腺瘤是大肠腺瘤最常见的病理组织学类型, ,约约占占80%80%，其癌变机制尚不明确，因此其机制研，其癌变机制尚不明确，因此其机制研究意义深远。究意义深远。

3、研究背景WET信号通路研究背景 大量研究表明，大量研究表明，WntWnt信号通路与人类大肠癌的发信号通路与人类大肠癌的发病密切相关病密切相关,90%,90%以上的大肠癌存在以上的大肠癌存在WntWnt经典信号转导经典信号转导通路的激活以及通路的激活以及-catenin-catenin在细胞内的积聚。在细胞内的积聚。 -catenin-catenin是是WntWnt信号通路最关键的传递子信号通路最关键的传递子, ,是是一种多功能胞质蛋白一种多功能胞质蛋白, ,在细胞内可存在于细胞膜、细在细胞内可存在于细胞膜、细胞质及细胞核中。胞质及细胞核中。WntWnt信号通路高度激活信号通路高度激活, ,并并

4、保持持保持持续激活状态续激活状态, ,使肠粘膜上皮过度增生使肠粘膜上皮过度增生, ,从而导致正常从而导致正常的肠粘膜向肿瘤转化。的肠粘膜向肿瘤转化。 研究背景研究背景研究背景 CSN6是组成型光形态发生因子组成型光形态发生因子9 9信号复合信号复合体体(COP9,(COP9,又名又名CSN)CSN)的第六亚基。的第六亚基。 CSNCSN是一种存在于真核细胞中的结构高度是一种存在于真核细胞中的结构高度保守的多亚基蛋白复合体，保守的多亚基蛋白复合体，由八个亚基构成，由八个亚基构成，即即CSN1-CSN8CSN1-CSN8，其最初是在研究，其最初是在研究植物拟南芥光植物拟南芥光形态的建成机理时形态的

5、建成机理时发现的，发现的，与组成型光形态发与组成型光形态发生生(COP)(COP)现象密切相关现象密切相关, ,并具有多种功能，包括并具有多种功能，包括调控细胞周期，信号转导和肿瘤发生调控细胞周期，信号转导和肿瘤发生, ,在调控在调控多聚泛素链降解中具有重要的催化作用多聚泛素链降解中具有重要的催化作用. .研究背景 CSN6CSN6对于构建对于构建CSCSN N是必不可少的是必不可少的。CSNCSN中发挥促进肿瘤发生和发展的作用结构中发挥促进肿瘤发生和发展的作用结构主要为主要为CSN6CSN6，其通过参与调控各种信号，其通过参与调控各种信号传导途径发挥致癌活性传导途径发挥致癌活性。 目前发现目

6、前发现 CSN5 CSN5 和和 CSN6 CSN6 在多种恶在多种恶性肿瘤中呈高表达且影响肿瘤的发生及性肿瘤中呈高表达且影响肿瘤的发生及发展，发展，并并逐渐受到人们的重视逐渐受到人们的重视。研究背景 有关有关CSN6CSN6的相关研究目前较少，文献主的相关研究目前较少，文献主要为英文文献，有研究表明要为英文文献，有研究表明CSN6CSN6在在乳腺癌、乳腺癌、肺癌、鼻咽癌及甲状腺癌肺癌、鼻咽癌及甲状腺癌中均有高表达，但中均有高表达，但对于其在结直肠癌中的研究较少见。对于其在结直肠癌中的研究较少见。内容简介 一、研究背景 三、实验设计 四、实验目的 有研究表明，有研究表明，CSN6CSN6在人类

7、大肠癌中高表达在人类大肠癌中高表达, ,且与不且与不良的生存率有关良的生存率有关. .通过通过EGFREGFR信号通路上调信号通路上调CSN6CSN6，CSN6CSN6通通过抑制泛素蛋白酶通路稳定过抑制泛素蛋白酶通路稳定-catenin-catenin，从而促进大，从而促进大肠癌的发生发展。肠癌的发生发展。：正常正常癌癌 CSN6在正常结直肠组织到腺瘤到腺癌变 化过程中是否发挥作用并存在变化趋势呢？ CSN6在癌组织中引起-catenin蓄积的机 制是什么？ CSN6在结直肠癌中受什么通路的调控？ 经查阅文献得知，经查阅文献得知，CSN6可以通过可以通过FBXW7 而升高而升高MYC,促进肿瘤

8、发生。也就是说促进肿瘤发生。也就是说CSN6可可 以增强以增强FBXW7的自身泛素化。的自身泛素化。探讨CSN6引起-catenin在细胞 内蓄积的机制 FBXW7是Fbox的主要成员之一。F-box家族蛋白是泛素蛋白酶体系统中SCF( Skp-cullin-F-box) 复合物的重要组成部分。SCF为-catenin的泛素化连接酶。 近年来的研究发现，FBXW7基因的异常表达与恶性肿瘤密切相关。 综上所述推测，CSN6可能是通过促进FBXW7的自身降解而引起-catenin在细胞内聚集。 探讨其他信号通路在结直肠 癌中对CSN6的调控作用研究背景 AKTFBXW7- -catenincate

9、ninPI3K靶蛋白肿瘤实验方法：免疫组化实验标本：人大肠组织蜡块若干实验分组：正常组 微腺瘤组 大肠腺瘤组 大肠癌组实验指标：PI3K、Akt、CSN6、FBXW7 -catenin、cyclinD实验目的：1、CSN6有促进结直肠癌发生发展的作用，其在正常，瘤组织，癌组织中表达有差异性并存在逐渐升高的趋势。2、CSN6可通过泛素化蛋白酶FBXW7升高-catenin，进而促进肿瘤发生。3、CSN6在结直肠癌发生发展过程中受PI3K-AKT信号通路的调控作用。谢谢观赏谢谢观赏研究内容研究背景研究内容研究背景 此外，经查阅文献得知，-catenin是通过泛素化通路降解的，而CSN6则是通过抑制

10、其泛素化而引起其蓄积，考虑CSN6作用于-catenin的泛素化连接酶SCF复合体而抑制其降解。相关文献：相关文献： 用于预测预后的生物标志物对于接受大肠癌治疗的患者至关重要。我们发现，CSN6（COP9信号复合体的亚单位）在大肠癌蜡块组织中高表达，且其过表达与较差的生存率有关。机制研究表明CSN6可被表皮生长因子受体（EGFR）信号通路上调（ERK2直接与CSN6 Leu163/ Val165结合并在Ser148上直接磷酸化CSN6）。此外，CSN6通过阻泛素 - 蛋白酶体途径调整-Trcp并稳定-catenin的表达，从而促进CRC发展。高CSN6表达与CRC样品中ERK2活化和-cate

11、nin过度表达有密切关系，并且通过西妥昔单抗抑制CSN6稳定性可减少结肠癌的生长。综上所述，我们的研究结果表明 -catenin的上调（由ERK2激活的CSN6介导）对于大肠癌的发生发展至关重要。研究背景大肠癌是常见消化道肿瘤之一，其发病率被认为与饮食习惯、生活方式、环境因素以及遗传因素等有关，随着基因学和分子生物学等学科的不断发展，从基因的角度对大肠癌的研究已经取得了突破性的进展。大肠癌的发生发展是一个涉及多种基因的复杂过程，这些基因包括转化生长因子（TGF）及其受体（TGFR）和Smads等。许多细胞，包括恶性转化细胞的生长和功能都受TGF-调控，Smads蛋白被认为是细胞内转导信号TGF

12、-家族中的重要成员。研究TGF-Smads信号转导通路在大肠癌发生发展中的作用具有重要意义。大肠腺瘤是一种具有癌变潜能的良性病变，80%大肠癌是由“腺瘤-腺癌”途径发展而来，管状腺瘤是大肠腺瘤最常见的病理组织学类型，其癌变是由多因素、多基因综合作用的结果，癌变机制尚不明确，且缺少系统性研究工作。 研究背景 近年在恶性肿瘤发生的癌基因研究中，有学者提出多基因协同作用假说，认为在肿瘤发生发展和转移阶段，至少有两个或两个以上功能不同的异常激活的癌基因各自发挥不同作用，并在时间和空间上相互配合，协同促进了细胞的癌变。目前对于转化生长因子（TGF1）及其受体（TGFRII）和Smad4在肿瘤发生发展中的

13、作用研究较多，而对它们之间在大肠癌发生发展过程中相互关系的研究鲜有报道。许多研究表明，在子宫癌 、卵巢癌等肿瘤组织中TGF1的表达量增高，而TGFRII以及Smad4的表达量均下降，初步证明三者与肿瘤的发生发展密切相关。本实验拟采用病理形态学观察结合免疫组织化学、Western blot、Real time-PCR以及细胞培养方法检测正常大肠粘膜、伴有不同程度异型增生的散发性大肠管状腺瘤、大肠腺瘤癌变组织和大肠癌组织中TGF-1、TGFRII和Smad4蛋白及mRNA的表达情况及与临床病理特征关系，并进一步分析三者相关性，探讨三者在散发性大肠管状腺瘤癌变过程中及大肠癌中的表达情况及意义，为大肠

14、腺瘤癌变及大肠癌的预防和临床治疗提供理论依据。 研究背景 目前，TGF-/SMAD信号通路在肿瘤发生发展中作用的研究成为医学界关注的热点，TGF-/SMAD信号转导通路参与细胞多种生物学功能，如调控细胞增殖、分化、细胞外基质形成、血管形成等，在人类肿瘤中TGF-/SMAD信号通路相关因子发生异常改变或功能缺陷，导致通路异常，失去正常的调节功能，或者肿瘤细胞不再受通路的调控，使细胞恶性增殖。TGF-/SMAD信号转导通路复杂，其变化在肿瘤细胞异常增殖过程中发挥重要作用，有关于TGF-/SMAD通路相关因子在大肠癌发生发展过程中的分子机制有待于更深入的研究。CSN6免疫组化结果：正常正常癌癌p-E

15、RK、CSN6、-catenin免疫 组化结果研究背景耶鲁大学兴旺小组在研究植物拟南芥光形态的建成机理时，发现该植物存在一系耶鲁大学兴旺小组在研究植物拟南芥光形态的建成机理时，发现该植物存在一系列突变株，这些突变株中相应基因位点的缺失会导致在暗生长中的植物呈现出一列突变株，这些突变株中相应基因位点的缺失会导致在暗生长中的植物呈现出一种类似于光下生长状态的现象，这就是组成型光形态发生（种类似于光下生长状态的现象，这就是组成型光形态发生（COP）现象。后来）现象。后来，经过进一步的分析鉴定，发现了组成型光形态发生因子，经过进一步的分析鉴定，发现了组成型光形态发生因子9信号复合体（信号复合体（CSN

16、），它是一种存在于真核细胞中的结构高度保守的多亚基蛋白复合体，与，它是一种存在于真核细胞中的结构高度保守的多亚基蛋白复合体，与 COP 现现象密切相关。象密切相关。19S 盖子复合物被认为具有识别泛素化底物，并将其传送至蛋白盖子复合物被认为具有识别泛素化底物，并将其传送至蛋白水解核心复合物进行降解的功能。因水解核心复合物进行降解的功能。因 CSN 与与 19S 盖子复合物具有同源性，所以盖子复合物具有同源性，所以 CSN 被认为在调控多聚泛素链降解中具有重要的催化作用。许多致癌产物及抑被认为在调控多聚泛素链降解中具有重要的催化作用。许多致癌产物及抑癌基因（如癌基因（如 p53和和 COP1）都

17、是通过泛素蛋白酶体介导的蛋白降解途径而被降解）都是通过泛素蛋白酶体介导的蛋白降解途径而被降解的。因的。因 CSN调控泛素蛋白酶体降解过程，而泛素蛋白酶体降解与肿瘤有关，因调控泛素蛋白酶体降解过程，而泛素蛋白酶体降解与肿瘤有关，因此，此，CSN 可能参与肿瘤的发生及发展过程。在哺乳动物细胞中，迄今为止（至可能参与肿瘤的发生及发展过程。在哺乳动物细胞中，迄今为止（至 2014 年）发现年）发现 CSN 有有 8 个亚单位，即个亚单位，即 CSN1 8，且，且 CSN的促肿瘤细胞增殖的促肿瘤细胞增殖作用与各亚单位的结构与功能密切相关。由于作用与各亚单位的结构与功能密切相关。由于 CSN5 和和 CS

18、N6 在多种恶性肿瘤在多种恶性肿瘤中（如乳腺癌、肺癌、鼻咽癌及甲状腺癌）呈高表达且影响肿瘤的发生及发展，中（如乳腺癌、肺癌、鼻咽癌及甲状腺癌）呈高表达且影响肿瘤的发生及发展，其已经逐渐受到人们的重视，但二者如何参与肿瘤信号传导尚未明确。欲将其已经逐渐受到人们的重视，但二者如何参与肿瘤信号传导尚未明确。欲将 CSN 开发为肿瘤治疗的新靶点，必须清楚了解上述问题。开发为肿瘤治疗的新靶点，必须清楚了解上述问题。研究背景CSN是一种进化上保守的多蛋白复合体。哺乳动物是一种进化上保守的多蛋白复合体。哺乳动物CSN由八由八个亚基构成个亚基构成CSN1-CSN8并具有多功能，包括细胞周期控制并具有多功能，包

19、括细胞周期控制，信号转导，和肿瘤发生。有趣的是，信号转导，和肿瘤发生。有趣的是，CSN6(参与稳定参与稳定MDM2并保有滞蛋白并保有滞蛋白neddylation），在许多类型癌症中过），在许多类型癌症中过度表达，这意味着它在癌症中有致癌作用。度表达，这意味着它在癌症中有致癌作用。研究背景研究背景研究背景目前，研究最多的是目前，研究最多的是WntWnt信号通路。信号通路。WntWnt信号信号通路是一条十分保守的信号传导通路通路是一条十分保守的信号传导通路, ,在胚胎在胚胎的发育过程及多种肿瘤的发生发展中起作用的发育过程及多种肿瘤的发生发展中起作用。目前目前, ,大量研究表明，大量研究表明，Wnt

20、Wnt信号通路与人类信号通路与人类大肠癌的发病密切相关大肠癌的发病密切相关,90%,90%以上的大肠癌存以上的大肠癌存在在WntWnt经典信号转导通路的激活以及经典信号转导通路的激活以及-catenincatenin在细胞内的积聚。在细胞内的积聚。 -catenin-catenin是是WntWnt信号通路最关键的传信号通路最关键的传递子递子, ,是一种多功能胞质蛋白是一种多功能胞质蛋白, ,在细胞内可存在细胞内可存在于细胞膜、细胞质及细胞核中。在于细胞膜、细胞质及细胞核中。WntWnt信号通信号通路高度激活路高度激活, ,并保持持续激活状态并保持持续激活状态, ,使肠粘膜使肠粘膜上皮过度增生上

21、皮过度增生, ,从而导致正常的肠粘膜向肿瘤从而导致正常的肠粘膜向肿瘤转化。转化。研究背景研究背景研究背景研究背景 组成型光形态发生因子组成型光形态发生因子9 9信号复合体（信号复合体（COP9COP9，又名，又名CSNCSN），它，它是一是一种存在于真核细胞中的结构高度保守的多亚基蛋白复合体，与组成型光种存在于真核细胞中的结构高度保守的多亚基蛋白复合体，与组成型光形态发生形态发生(COP)(COP)现象密切相关。现象密切相关。其最初是在研究其最初是在研究植物拟南芥光形态的建成机理时发现的。后来在哺乳动物中发现其主要定位在真核生物细胞核中。由于哺乳动物细胞不执行光形态反应，这两种蛋白质在哺乳动物体内动物体内保持神秘。哺乳动物保持神秘。哺乳动物CSNCSN由八个亚基构成由八个亚基构成CSN1-CSN8CSN1-CSN8。并具有多功能，包。并具有多功能，包括细胞周期控制，信号转导，和肿瘤发生。括细胞周期控制，信号转导，和肿瘤发生。CSNCSN与与26S26S蛋白酶体的蛋白酶体的19S19S“盖盖子子”复合物具有同源性；复合物具有同源性；19S19S“盖子盖子”被认为具有识别泛素化底物并将其被认为具有识别泛素化底物并将其传送至蛋白水解核心复合物进行降解的功能；被认为是连接信号传送至蛋白水解核心复合物进行降解的功能；被认为是连接信号传导和蛋白降解的分子平台，在调控多聚泛素链降