《候選抑癌基因Nkx2.5在結直腸癌中的作用及機制研究》是依託華中科技大學，由李揮力擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：候選抑癌基因Nkx2.5在結直腸癌中的作用及機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李揮力
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
文獻報導同源盒轉錄因子Nkx2.5在結直腸癌組織標本及細胞系中發生高甲基化，且表達下降甚至不表達，但對其意義並未作進一步的研究和報導。申請人在前期研究中驗證了該報導中的現象，而後為了初步探討Nkx2.5在結腸癌細胞中的作用，申請人在結腸癌細胞中過表達Nkx2.5，發現其能抑制癌細胞增殖，促進凋亡，並導致細胞周期停滯。因此我們提出了Nkx2.5在結直腸癌中發揮潛在抑癌作用的假設。相關資料庫的檢索結果也支持這一假設。本課題將在細胞-動物-組織標本三個層次求證這一假設並探索其機制。在細胞和小鼠模型中研究Nkx2.5表達量改變對癌細胞生物學特性及相關信號通路的影響；套用基因晶片技術篩選靶基因並研究其機制;而後在臨床組織標本中分析並驗證Nkx2.5及其相關信號通路與腫瘤的臨床病理特徵及患者預後之間的關係，評估Nkx2.5作為預後判斷標誌物的可能性。本課題將為結直腸癌的預後判斷和靶向治療提供新的理論依據。
結題摘要
文獻報導同源盒轉錄因子Nkx2.5在結直腸癌組織標本及細胞系中發生高甲基化，並認為Nkx2.5在結腸癌中是可能性極大的候選抑癌基因，但並未作進一步的深入研究。與此同時，同源盒轉錄因子NK2家族的其他基因均陸續被報導與癌症的發生髮展相關。在我們的前期研究中，我們在結腸癌細胞HCT116中過表達Nkx2.5，發現其能抑制癌細胞增殖，促進凋亡，並導致細胞周期停滯。因此提出了Nkx2.5在結直腸癌中發揮抑癌作用的假設。我們在5例結腸癌組織標本中驗證了Nkx2.5基因啟動子在癌組織標本中甲基化程度高於正常結腸黏膜組織，但在後續14例結腸癌組織及正常結腸黏膜組織標本的檢測中發現Nkx2.5的mRNA表達在兩者之間無顯著性差異，而Nkx2.5的蛋白水平在癌組織中較高。對GEO及TCGA中數據進行分析發現結腸癌組織與正常結腸黏膜組織中Nkx2.5的mRNA表達無顯著差異，但癌組織中mRNA表達量離散度更大。而在資料庫中進行生存分析後發現，Nkx2.5在腫瘤中表達更高的結腸癌患者預後越差，這個現象與Nkx2.5為抑癌基因的假設相悖。而後為了進一步探討Nkx2.5在結腸癌細胞中的作用，我們對常見的8種結腸癌細胞進行檢測發現Nkx2.5的蛋白水平與癌細胞的惡性程度呈現正相關性。我們在另一種結腸癌細胞SW480中過表達Nkx2.5，但是Nkx2.5的過表達對SW480的增殖、凋亡及細胞周期沒有任何影響。經查詢資料庫並對細胞進行測序後我們發現結腸癌細胞中Nkx2.5蛋白水平高低與TP53基因是否發生突變具有顯著相關性，其中HCT116中TP53基因為野生型，Nkx2.5蛋白水平低；SW480中TP53基因為突變型，Nkx2.5蛋白水平高。因此我們提出了Nkx2.5是依賴p53蛋白發揮其抑癌作用的假設。後續研究中我們發現Nkx2.5能結合p53蛋白，並增加野生型p53蛋白的轉錄活性，特別是能增加抑癌蛋白p21的表達，並對下游一系列細胞周期相關蛋白的表達具有顯著影響；但對於突變型p53蛋白則沒有增加轉錄活性作用，也不影響抑癌蛋白p21的表達。本研究揭示了Nkx2.5在結腸癌中的抑癌作用及其作用機制，將為結直腸癌的預後判斷和靶向治療提供新的理論依據。
