炎症因子通过β-catenin激活Wnt途径促进溃疡性结肠炎恶变的机制研究

溃疡性结肠炎（UC）的严重合并症之一就是癌变。我们和近来的研究发现散发性结肠癌癌变过程中重要的Wnt途径同样在UC癌变过程中发挥作用，只是UC癌变过程中激活Wnt途径的相关机制尚不清楚。在前期研究结果的基础上，我们提出UC中的各种炎症因子取代APC等基因突变激活Wnt途径，导致肿瘤发生这一假设，本课题拟：1.选用APC野生型结肠癌HT116细胞株和Hela细胞株，采用荧光素酶报告基因检测、EMSA、ChIP、RNAi等方法，观察TNF-a和IL-6通过NF-kB/Stat3/MAPK/PI-3K相关通路抑制GSK-3β活性，增加β-catenin蛋白表达，激活Wnt途径的可能机制；2.在已改良建立的AOM/DSS小鼠溃结癌变模型中给予控制炎症、抑制TNF-a和NF-kB等干预措施，观察抑制癌变发生的相关机制；3.结合临床病例验证上述结果。本课题有助于筛选UC癌变的相关预测指标和治疗靶点。

研究背景：溃疡性结肠炎（UC）相关结直肠癌是UC严重并发症之一。其癌变机制与散发性结直肠癌有所不同。有研究表明Wnt途径在UC癌变过程中同样起重要作用，但其激活并不是由于APC基因、K-ras基因等突变所致，具体机制尚不清楚。在此基础上，我们提出UC中的各种炎症因子取代APC等基因突变激活Wnt途径，导致肿瘤发生这一假设。.研究内容：1. 选用APC野生型结肠癌HT116细胞株和正常结肠细胞CCD 841 CoN细胞株，采用荧光素酶报告基因检测、EMSA、ChIP、RNAi等方法，观察TNF-a和IL-6通过NF-kB/Stat3/MAPK/PI-3K相关通路抑制GSK-3β活性，增加β-catenin蛋白表达，激活Wnt途径的可能机制；2.在已改良建立的AOM/DSS小鼠溃结癌变模型中，给予5-氨基水杨酸、TNF-α单克隆抗体和NF-kB反义寡聚核苷酸等干预措施，观察抑制UC癌变发生的相关机制；3.结合临床病例验证上述结果。.研究结果表明：1. 细胞因子IL-6或TNF-α作用于HCT116细胞，分别通过PI3K信号通路或PI3K、MAPK信号通路上调β-catenin的表达，部分抑制GSK3β活性，导致β-catenin表达上升，升高的β-catenin蛋白进入细胞核，与TCF4结合形成转录复合物，上调Wnt途径。本研究表明炎性细胞因子可能通过相关的信号通路作用，激活Wnt途径。该过程与散发性结肠癌的癌变机制不同，为溃疡性结肠炎可能的癌变机制提供了依据。2. AOM/DSS小鼠溃结癌变模型中，给予NF-κB反义寡聚核苷酸可以降低AOM/DSS小鼠肿瘤的瘤负荷（P＜0.05），而给予5-氨基水杨酸、TNF-α单克隆抗体对AOM/DSS小鼠肿瘤的形成有一定抑制作用，但无统计学差异。.研究结论：体外实验中，细胞因子IL-6、TNF-α通过PI3K信号通路或PI3K、MAPK信号通路上调β-catenin的表达，上调Wnt途径；体内实验中也证实，抑制NF-κB表达可以抑制小鼠溃疡性结肠炎相关结肠癌的肿瘤形成。.本研究的科学意义：体内体外研究均表明了炎性因子可能通过相关的信号通路作用，激活Wnt途径。该过程与散发性结直肠癌癌变机制不同，为溃疡性结肠炎可能的癌变机制提供了依据，具有重要的理论意义和广阔的临床应用前景。