本项目以 Arl13b 为核心研究对象,综合运用细胞生物学、分子生物学、实验动物学和病理生理学等多学科实验方法,构建血管内皮细胞特异性敲入 / 敲除 Arl13b 小鼠模型,从分子、细胞、动物整体三个层面展开研究,取得四大核心研究进展,相关成果均具有重要的理论创新与临床转化价值。
团队首先阐明了 Arl13b 促胶质瘤生长的核心分子机制,通过酵母双杂交技术证实 Arl13b 与 VEGFR2 存在相互作用,免疫荧光法进一步验证二者在初级纤毛内共定位,GST 融合蛋白实验明确 Arl13b 与 VEGFR2 胞内酪氨酸激酶结构域直接结合。利用自主构建的小鼠模型研究发现,Arl13b 下调会导致初级纤毛解构、VEGFR2 纤毛定位减少,而异常高表达的 Arl13b 可通过激活 VEGF-VEGFR2 信号通路促进血管形成,同时协同调控 Hh 信号通路,双重驱动胶质瘤的血管生成与肿瘤生长,这也是首次发现初级纤毛参与 VEGF 通路活化,填补了肿瘤血管调控领域的研究空白,相关成果发表于《Neuro-Oncology》(IF=16.4)。
其次,团队揭示了 Arl13b 在胶质瘤中异常高表达的表观遗传调控机制。通过 TCGA 数据库分析发现 Arl13b 在胶质母细胞瘤(GBM)中高表达且与患者生存期缩短相关,MSP 和 COBRA 实验证实其高表达与启动子区域 DNA 去甲基化密切相关。进一步研究表明,DNA 甲基转移酶 DNMT3A 可介导 Arl13b 基因 CpG 岛去甲基化,且与转录因子 ZFX 协同结合 Arl13b 启动子区 XBS3 位点,共同激活其转录表达。细胞功能实验证实,Arl13b 过表达可显著增强胶质瘤细胞的增殖、成球及迁移侵袭能力,敲除则抑制上述功能,明确了其作为胶质瘤促癌分子的病理学意义。
此外,团队还将研究拓展至其他恶性肿瘤,在 Hh 信号通路调控机制中取得新发现。研究发现 Hh 通路重要组分 PTCH1 可与 EGFR 结合,促进其多泛素化降解,进而抑制非小细胞肺癌的增殖与进展,为 EGFR 稳定性调控提供了新见解;同时发现线性泛素链组装复合物(LUBAC)可通过介导 Hh 通路关键转录因子 Gli 蛋白的线性多泛素化,稳定 Gli 蛋白并激活非经典 Hh 信号,促进结直肠癌细胞增殖,靶向 LUBAC 可特异性抑制结直肠癌细胞生长,为该肿瘤的靶向治疗提供了新策略,相关成果分别发表于《Cell Death Discovery》(IF=6.1)和《Cellular Oncology》(IF=4.9)。
项目执行期间,团队研究分工明确、合作紧密,罗时文教授负责整体实验设计与技术指导,核心成员分别承担细胞实验、动物模型构建、临床队列分析、表观遗传学研究等工作,同时积极开展学术交流,在沪赣细胞生物学研讨会、华东生物学论坛等多个国内重要学术会议做大会报告,分享研究成果。