新候選抑癌基因CXXC4的表達調控及其作用機制研究

《新候選抑癌基因CXXC4的表達調控及其作用機制研究》是依託浙江大學，由金洪傳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新候選抑癌基因CXXC4的表達調控及其作用機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：金洪傳
• 項目類別：面上項目

項目摘要

腫瘤發生同細胞內遺傳學和表觀遺傳學變化相關。不管是遺傳學變化還是表觀遺傳學紊亂，都將改變腫瘤相關基因的功能或表達，導致重要信號傳導通路的異常。作為表觀遺傳網路中的重要成員，EZH2 在很多腫瘤中都發揮著重要作用。在前期預實驗中，我們發現CXXC4 可能是一個受EZH2 調控的新抑癌基因；EZH2通過抑制CXXC4基因表達來同時激活wnt和MAPK通路，從而促進腫瘤發生。為證實該假說，我們將在本研究中套用細胞和動物模型，通過ChIP等方法分析EZH2 與CXXC4 間的標靶關係、生物和臨床關聯性、CXXC4表達調控、EZH2 和CXXC4對wnt、MAPK 等關鍵信號通路和腫瘤生長的調控作用等。因此，本項目通過分析一個可能新抑癌基因的表達調控以及作用機理，將闡明腫瘤發生過程中表觀遺傳網路本身及其對細胞內重要信號轉導通路的調控，從而推進我們對腫瘤的認識，為設計合理有效的腫瘤防治策略創造條件。

結題摘要

胃癌是最常見的消化道系統惡性腫瘤之一，也是全球範圍內發病率第二位的惡性腫瘤，嚴重威脅著人類的健康。除了遺傳學的改變外，表觀遺傳調控紊亂在胃癌的發生髮展中也日益受到關注，可導致許多致瘤信號通路的異常激活。作為表觀遺傳調控網路中的重要成員之一，EZH2在多種腫瘤中均呈高表達狀態，但其在胃癌中導致致瘤信號異常激活的機制仍不清楚。目前已有研究證實CXXC4在腎細胞癌中是經典Wnt信號通路的負向調控因子，但其具體分子作用機制和生物學功能尚未明確。本研究中首次提出CXXC4是EZH2下游的一個直接靶基因，並且CXXC4是一個新的胃癌相關腫瘤抑制因子，EZH2可通過抑制下游抑癌基因CXXC4的表達激活Wnt和MAPK等致瘤信號通路從而促進腫瘤的發生髮展。本研究中首次證實CXXC4是受到EZH2直接調控的一個新的靶基因。EZH2通過直接結合CXXC4基因的啟動子區域抑制其轉錄進而抑制其表達。體內外實驗均證實CXXC4能有效抑制腫瘤細胞的生長，並首次提出CXXC4是一個新的腫瘤抑制因子。機制上，CXXC4通過失活Wnt和MAPK信號通路抑制腫瘤的發生髮展。CXXC4的敲除（siRNA or shRNA）可激活Wnt和MAPK信號通路並促進細胞的錨定非依賴性生長。CXXC4通過穩定β-catenin降解複合物（β-catenin destruction complex）的完整性來抑制wnt信號通路，並通過破壞Erk1/2與MEK1/2之間的相互作用抑制MAPK的激活。最後，EZH2促進Wnt和MAPK信號通路的激活可被過表達的CXXC4所抑制，而CXXC4的敲除逆轉了EZH2 siRNA介導的對wnt和MAPK通路的抑制作用。更有意思的是，我們發現CXXC4可定位於細胞核，並直接活化促凋亡因子GDF15的轉錄表達從而抑制細胞凋亡。與正常胃黏膜上皮細胞和正常胃組織相比，CXXC4在胃癌細胞和原發胃癌組織中均呈低表達狀態，CXXC4的表達下調降低了早期胃癌患者的生存預後（p＜0.05）。因此，CXXC4是受到EZH2直接調控的一個新的胃癌相關腫瘤抑制因子，其表達水平是早期胃癌患者的一個重要預後因素。總之，EZH2可通過下調CXXC4的表達激活Wnt和MAPK信號通路，抑制GDF15的轉錄表達，從而促進胃癌的發生髮展。