CCDC134、UCHL1基因與胃腸癌轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究.pdf

1、胃癌和結(jié)直腸癌作為常見的消化道癌，嚴(yán)重威脅人類的健康。據(jù)2008年全球腫瘤流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)，胃癌和結(jié)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(shù)手段的提高，胃癌和結(jié)直腸癌的診斷與治療都有一定的改善，但腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移仍舊對(duì)胃腸道患者的生命造成巨大威脅。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在胃癌中，隨著腫瘤浸潤(rùn)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(jié)轉(zhuǎn)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(jié)直腸癌中的研究也表明，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目是T3期大腸癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)。隨著淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(jié)直腸癌侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因，并對(duì)這些基因的功能加以研究，將有助于我們了解胃癌、結(jié)直腸癌侵襲轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制，并從中尋找到新的治療靶點(diǎn)，改善胃癌、結(jié)直腸癌的診斷與治療。
　　 芯片技術(shù)、組學(xué)技術(shù)

3、的出現(xiàn)及發(fā)展，極大的加快了腫瘤研究領(lǐng)域的進(jìn)展。通過利用芯片、組學(xué)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(hào)通路或與某種生理現(xiàn)象相關(guān)的基因與蛋白。
　　 CCDC134是通過細(xì)胞芯片系統(tǒng)篩選得到的、參與Elk信號(hào)通路的新基因。已有研究顯示，CCDC134參與了MAPK通路的調(diào)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(duì)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(jié)果顯示，MAPK通路的異常活化與胃癌的轉(zhuǎn)移和不良頇后緊密相關(guān)。圍繞CCDC134與胃癌的關(guān)系，我們展開了研究。我們的研究結(jié)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(dá)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(dá)不存在差異（P=0.842）。這一結(jié)果提示CCDC134的缺失與胃病變組織向胃癌的惡性轉(zhuǎn)化過程有關(guān)。在細(xì)胞的表型實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)CCDC

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

6、的作用。
　　 UCHL1是本實(shí)驗(yàn)室通過蛋白質(zhì)組學(xué)方法篩選獲得的、與結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的蛋白。圍繞UCHL1與結(jié)腸癌的關(guān)系，我們展開了研究。我們通過轉(zhuǎn)染pcDNA3.1/UCHL1質(zhì)粒和pcDNA3.1/UCHL1-C90S突變體質(zhì)粒到不表達(dá)UCHL1的結(jié)腸癌細(xì)胞系HCT8中，建立穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞，并通過體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)UCHL1對(duì)HCT8細(xì)胞增殖、遷移及侵襲的影響。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在HCT8細(xì)胞中重新表達(dá)UCHL1

7、可顯著地增強(qiáng)細(xì)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(jìn)細(xì)胞惡性表型增強(qiáng)的能力是依賴其泛素水解酶活性的。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)重新表達(dá)UCHL1可顯著地促進(jìn)HCT8在裸鼠體內(nèi)的成瘤能力、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移能力和肺部轉(zhuǎn)移能力(P＜0.05;P＜0.05；P＜0.05)。在后續(xù)的機(jī)制研究中，我們發(fā)現(xiàn)UCHL1可通

8、過增強(qiáng)β-catenin的穩(wěn)定性來上調(diào)細(xì)胞內(nèi)β-catenin的表達(dá)水平，且這一功能依賴于UCHL1的泛素水解酶活性。β-catenin表達(dá)的增多使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)β-catenin的堆積，從而促進(jìn)其核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而活化β-catenin/TCF通路，促進(jìn)其下游靶基因cyclinD1及uPA的表達(dá)。我們的結(jié)果提示，UCHL1可能是通過其泛素水解酶活性促進(jìn)β-catenin/TCF通路的活化，進(jìn)而促進(jìn)結(jié)腸癌的進(jìn)展。為了尋找UCHL1所能調(diào)控的候選

9、分子，我們通過蛋白質(zhì)組學(xué)的方法尋找到既在HCT8/pcDNA3.1和HCT8/UCHL1兩組細(xì)胞之間，又在HCT8/UCHL1和HCT8/UCHL1-C90S兩組細(xì)胞之間存在差異的9個(gè)蛋白。其中7個(gè)蛋白因UCHL1的表達(dá)而上調(diào)，2個(gè)蛋白因UCHL1的表達(dá)而下調(diào)，而UCHL1-C90S不影響這些蛋白的表達(dá)。
　　 本研究以我國(guó)常見的惡性腫瘤胃癌、結(jié)腸癌為研究對(duì)象，揭示了CCDC134在胃癌、UCHL1在結(jié)腸癌中的作用及分子機(jī)制，為