SPOP基因在乳腺癌、肺癌、胃癌等肿瘤中表达显著下降或缺失，推测其可能是一个新的肿瘤抑癌基因。我们前期研究也首次证实SPOP基因在结肠癌组织中表达明显下降或缺失，过表达SPOP显著抑制结肠癌细胞株的增殖，迁移，侵袭。本研究将在结肠癌细胞株和临床标本中进一步研究SPOP基因失活的分子机制，我们发现在SPOP基因启动子区存在一个明显的CpG岛，并预测其存在多个FOSB结合位点，因此我们将从表观遗传学特别是DNA甲基化方面以及转录调控方面来探讨SPOP基因表达下降或缺失的分子机制。同时在临床的结肠癌标本中研究SPOP基因失活与结肠癌预后的关系，并在结肠癌细胞株和裸鼠模型上证实去甲基化药物是否能重新诱导SPOP基因的表达并抑制结肠癌细胞的增殖，迁移，侵袭等特征，探索SPOP基因失活的机制以寻找新的治疗靶点，该研究对进一步揭示结肠癌发病机制，设计新的治疗药物等方面将提供新的理论支持。

Given that the expression of SPOP gene was significantly reduced or lost in breast cancer, lung cancer, gastric cancer and other tumors, we speculated that it may be a new tumor suppressor gene. The results from our previous study confirmed SPOP gene obviously down-regulated in colorectal cancer (CRC) tissues. Overexpression of SPOP significantly inhibits cell proliferation, migration, invasion in colorectal cancer cell lines. This study will further elucidate the molecular mechanism of SPOP gene inactivation in CRC cell lines and clinical specimens. We found that there is an obvious CpG island in the promoter region of SPOP gene, and predicted that the CpG island exist several FOSB binding sites. So we will explore the molecular mechanism of decreased or lost expression of SPOP gene from the aspect of epigenetics, especially DNA methylation and transcriptional regulation. Meanwhile, we study the relationship between SPOP gene inactivation and the clinical prognosis of CRC in clinical specimens, and confirm whether the demethylation drugs can induce SPOP gene expression and suppress CRC cells proliferation, migration, invasion in CRC cell lines and nude mice model. Furthermore, we will explore the mechanism of SPOP gene inactivation in search of new therapeutic targets. This study will provide a new theoretical support for further insight of the CRC pathogenesis and designing new drugs, etc.

结肠癌是常见的胃肠恶性肿瘤，但其发生发展的分子机制还不清楚，深入研究新的基因与结肠癌恶性特征的关系，对揭示结肠癌的发病机制，开发新的治疗药物以及预后判断都具有重要的指导意义。SPOP蛋白使泛素连接酶E3家族的一员，通过泛素化调节多种蛋白的稳定性及信号传导，进而参与调控多种细胞生理功能。本项目中，我们通过定量PCR、Western Blotting实验发现，SPOP在结肠癌组织中异常低表达，且其表达量与结肠癌的分化、分期显著相关；构建了SPOP基因过表达及干扰载体，并转染入结肠癌细胞株HCT116及Lovo细胞中，发现SPOP干扰后，Lovo细胞的增殖和迁移能力显著增强，而SPOP过表达后，HCT116细胞的增殖和迁移能力显著增强；干扰SPOP后，EMT相关标志蛋白显著升高，提示SPOP可能通过抑制EMT途径，从而抑制结肠癌的发展；生物信息学分析发现，SPOP启动子区存在3个CpG岛，进一步通过MSP法检测了结肠癌组织中SPOP启动子区的甲基化状态，证实结肠癌组织中存在SPOP启动子高甲基化状态，且SPOP启动子高甲基化与SPOP低表达相关，与结肠癌患者预后相关；深入的序列分析发现，SPOP启动子区的-167bp的甲基化位点是显著影响SPOP转录水平的关键位点；生物信息学数据库预测发现该位点可能的结合因子是RXRA，我们通过荧光素酶试验、ChIP、EMSA实验证实了该位点与RXRA的结合作用。进一步通过敲除RXRA证实可影响SPOP的转录活性；通过泛素化Western技术发现SPOP特异性调节Gli2的泛素化作用，并促进Gli2的蛋白水解过程。该研究为进一步揭示结肠癌发病机制，设计新的治疗药物等方面将提供新的理论支持。