CCDC134、UCHL1基因與胃腸癌轉移關系的研究.pdf

1、胃癌和結直腸癌作為常見的消化道癌，嚴重威脅人類的健康。據(jù)2008年全球腫瘤流行病學統(tǒng)計，胃癌和結直腸癌的發(fā)病率分別位于腫瘤發(fā)病率的第五、第二位；致死率分別位于腫瘤致死率的第二位和第三位。隨著研究的深入和技術手段的提高，胃癌和結直腸癌的診斷與治療都有一定的改善，但腫瘤的侵襲轉移仍舊對胃腸道患者的生命造成巨大威脅。有關數(shù)據(jù)顯示，在胃癌中，隨著腫瘤浸潤的深度從T1-T4增加，胃癌患者的5年生存率從85％左右下降至到10%左右；而隨著淋巴結轉移

2、數(shù)目的增加，從N0-N3期，胃癌患者的5年生存率從80%左右下降至到20%以下。在結直腸癌中的研究也表明，淋巴結轉移數(shù)目是T3期大腸癌患者預后的重要指標。隨著淋巴結轉移率的不斷增多，患者的3年生存率由80%急劇下降至30%。因此，尋找與胃癌、結直腸癌侵襲轉移相關的基因，并對這些基因的功能加以研究，將有助于我們了解胃癌、結直腸癌侵襲轉移的分子機制，并從中尋找到新的治療靶點，改善胃癌、結直腸癌的診斷與治療。
　　 芯片技術、組學技術

3、的出現(xiàn)及發(fā)展，極大的加快了腫瘤研究領域的進展。通過利用芯片、組學高通量的方法，使研究人員可以較快的篩選出參與某一信號通路或與某種生理現(xiàn)象相關的基因與蛋白。
　　 CCDC134是通過細胞芯片系統(tǒng)篩選得到的、參與Elk信號通路的新基因。已有研究顯示，CCDC134參與了MAPK通路的調控，它能抑制Erk以及JNK/SAPK的磷酸化，但不影響p38的磷酸化，提示該蛋白可能作為MAPK通路的抑制劑，對維持該通路的正常狀態(tài)起著重要的作用

4、。在胃癌中的研究結果顯示，MAPK通路的異?；罨c胃癌的轉移和不良頇后緊密相關。圍繞CCDC134與胃癌的關系，我們展開了研究。我們的研究結果顯示與胃正常組織、胃病變組織相比,CCDC134在胃癌組織中的表達均明顯降低（P＜0.001;P＜0.001）;而胃正常組織與胃病變組織之間，CCDC134的表達不存在差異（P=0.842）。這一結果提示CCDC134的缺失與胃病變組織向胃癌的惡性轉化過程有關。在細胞的表型實驗中，我們發(fā)現(xiàn)CCDC

5、134的低表達能促進胃正常黏膜上皮細胞GES-1和胃癌細胞AGS的體外遷移與侵襲能力。在機制研究當中，我們發(fā)現(xiàn)，當降低CCDC134的表達之后，磷酸化Erk1/2和磷酸化JNK/SAPK的表達均明顯增多；下游基因MMP-2、MMP-9及磷酸化的FAK-Ser910的表達顯著上升，提示CCDC134可能通過抑制Erk1/2及JNK/SAPK的磷酸化，進而抑制MMP-2、MMP-9的表達及FAK-Ser910磷酸化來發(fā)揮其抑制細胞遷移和侵襲

6、的作用。
　　 UCHL1是本實驗室通過蛋白質組學方法篩選獲得的、與結直腸癌淋巴結轉移密切相關的蛋白。圍繞UCHL1與結腸癌的關系，我們展開了研究。我們通過轉染pcDNA3.1/UCHL1質粒和pcDNA3.1/UCHL1-C90S突變體質粒到不表達UCHL1的結腸癌細胞系HCT8中，建立穩(wěn)定轉染細胞，并通過體外實驗和體內實驗檢測UCHL1對HCT8細胞增殖、遷移及侵襲的影響。體外實驗結果顯示，在HCT8細胞中重新表達UCHL1

7、可顯著地增強細胞的增殖、遷移和侵襲能力(P＜0.05;P＜0.05;P＜0.05)。而UCHL1的泛素水解酶活性缺失突變體UCHL1-C90S則喪失了這一系列的功能。因此可以得出，UCHL1促進細胞惡性表型增強的能力是依賴其泛素水解酶活性的。在體內實驗中，我們發(fā)現(xiàn)重新表達UCHL1可顯著地促進HCT8在裸鼠體內的成瘤能力、淋巴結轉移能力和肺部轉移能力(P＜0.05;P＜0.05；P＜0.05)。在后續(xù)的機制研究中，我們發(fā)現(xiàn)UCHL1可通

8、過增強β-catenin的穩(wěn)定性來上調細胞內β-catenin的表達水平，且這一功能依賴于UCHL1的泛素水解酶活性。β-catenin表達的增多使細胞質內出現(xiàn)β-catenin的堆積，從而促進其核轉位，進而活化β-catenin/TCF通路，促進其下游靶基因cyclinD1及uPA的表達。我們的結果提示，UCHL1可能是通過其泛素水解酶活性促進β-catenin/TCF通路的活化，進而促進結腸癌的進展。為了尋找UCHL1所能調控的候選

9、分子，我們通過蛋白質組學的方法尋找到既在HCT8/pcDNA3.1和HCT8/UCHL1兩組細胞之間，又在HCT8/UCHL1和HCT8/UCHL1-C90S兩組細胞之間存在差異的9個蛋白。其中7個蛋白因UCHL1的表達而上調，2個蛋白因UCHL1的表達而下調，而UCHL1-C90S不影響這些蛋白的表達。
　　 本研究以我國常見的惡性腫瘤胃癌、結腸癌為研究對象，揭示了CCDC134在胃癌、UCHL1在結腸癌中的作用及分子機制，為