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在炎症-癌症转化过程中,IL-6-STAT3信号转导发挥了非常重要的作用。炎症反应产生的细胞因子IL-6与其受体IL-6Rα/gp130结合,引起结合在gp130上的非受体酪氨酸激酶JAKs活化。活化的JAKs进一步催化STAT3的第705位酪氨酸残基发生磷酸化。磷酸化的STAT3形成同源二聚体,进入到细胞核内,结合到靶基因的启动子上,调节基因的表达。活化的STAT3可以诱导一系列促癌基因的表达,对肿瘤细胞的增殖、存活、迁移、血管生成和恶性转化起重要作用。尽管IL-6-STAT3信号通路已经了解得比较透彻,其精细调控机制以及在调控炎症反应与炎癌转化过程中的功能仍然有待进一步的研究。
为了研究STAT3活化的调控机制及其在肿瘤发生过程中的功能,我们利用IL-6与STAT3荧光素酶报告基因系统筛选了约13000个人源和鼠源cDNA表达克隆,以期鉴定新的调控IL-6-STAT3信号转导的蛋白。我们发现E3泛素连接酶TRIM27参与调节STAT3活性。TRIM27在多种肿瘤细胞中高表达,并参与调控天然免疫、细胞凋亡等过程,但是其在IL-6-STAT3信号通路中的功能尚未报道。我们发现,TRIM27过量表达可以特异性激活STAT3,也可以促进IL-6和OSM诱导的STAT3激活以及STAT3下游基因的表达;而TRIM27表达下调可以抑制IL-6和OSM诱导的STAT3激活以及STAT3下游基因的表达。我们在Trim27基因敲除的小鼠肝细胞中也得到了类似的实验结果。相应地,TRIM27过量表达可以增强IL-6诱导的STAT3磷酸化,而TRIM27表达下调则抑制IL-6诱导的STAT3磷酸化。同样地,在Trim27缺失的小鼠肝细胞中,IL-6诱导的Stat3磷酸化明显减弱。进一步的研究发现,TRIM27通过影响JAK1与STAT3的相互作用参与调控IL-6-STAT3信号通路,该过程并不依赖于其E3泛素连接酶活性。TRIM27过量表达增强JAK1与STAT3的相互作用,而TRIM27表达下调抑制JAK1与STAT3相互作用。
鉴于IL-6-STAT3在肿瘤发生过程中的重要调控功能,我们进一步研究了TRIM27在体内调控肿瘤发生与肿瘤细胞增殖的功能。结果表明过量表达TRIM27可以促进HeLa细胞在体外及裸鼠体内的增殖,而TRIM27表达下调则抑制肿瘤细胞在体外及裸鼠体内的增殖。此外,我们发现Trim27缺失显著抑制AOM/DSS诱导的肠道肿瘤形成,以及肠癌形成过程中的炎症反应。综上,我们的研究首次发现,TRIM27通过促进JAK1和STAT3相互作用,增强STAT3活性,进而促进炎症相关的肿瘤发生。本研究有助于揭示STAT3活性调控的分子机制和炎症-癌症转化的复杂过程,为肿瘤的治疗鉴定新的分子靶标。
为了研究STAT3活化的调控机制及其在肿瘤发生过程中的功能,我们利用IL-6与STAT3荧光素酶报告基因系统筛选了约13000个人源和鼠源cDNA表达克隆,以期鉴定新的调控IL-6-STAT3信号转导的蛋白。我们发现E3泛素连接酶TRIM27参与调节STAT3活性。TRIM27在多种肿瘤细胞中高表达,并参与调控天然免疫、细胞凋亡等过程,但是其在IL-6-STAT3信号通路中的功能尚未报道。我们发现,TRIM27过量表达可以特异性激活STAT3,也可以促进IL-6和OSM诱导的STAT3激活以及STAT3下游基因的表达;而TRIM27表达下调可以抑制IL-6和OSM诱导的STAT3激活以及STAT3下游基因的表达。我们在Trim27基因敲除的小鼠肝细胞中也得到了类似的实验结果。相应地,TRIM27过量表达可以增强IL-6诱导的STAT3磷酸化,而TRIM27表达下调则抑制IL-6诱导的STAT3磷酸化。同样地,在Trim27缺失的小鼠肝细胞中,IL-6诱导的Stat3磷酸化明显减弱。进一步的研究发现,TRIM27通过影响JAK1与STAT3的相互作用参与调控IL-6-STAT3信号通路,该过程并不依赖于其E3泛素连接酶活性。TRIM27过量表达增强JAK1与STAT3的相互作用,而TRIM27表达下调抑制JAK1与STAT3相互作用。
鉴于IL-6-STAT3在肿瘤发生过程中的重要调控功能,我们进一步研究了TRIM27在体内调控肿瘤发生与肿瘤细胞增殖的功能。结果表明过量表达TRIM27可以促进HeLa细胞在体外及裸鼠体内的增殖,而TRIM27表达下调则抑制肿瘤细胞在体外及裸鼠体内的增殖。此外,我们发现Trim27缺失显著抑制AOM/DSS诱导的肠道肿瘤形成,以及肠癌形成过程中的炎症反应。综上,我们的研究首次发现,TRIM27通过促进JAK1和STAT3相互作用,增强STAT3活性,进而促进炎症相关的肿瘤发生。本研究有助于揭示STAT3活性调控的分子机制和炎症-癌症转化的复杂过程,为肿瘤的治疗鉴定新的分子靶标。