特异性胃癌标记物HOXA13的验证及其调控RUNX3表达诱导胃癌发生的机制研究

HOX基因家族主要在胚胎组织中表达，而在肿瘤组织中重新高表达，从中很可能发现新的肿瘤标记物。课题组前期发现胃癌中HOXA13表达显著上调，RUNX3表达下调，且两种现象存在显著相关性。研究发现HOXA13通过抑制Smad3活性干扰TGFβ信号传递。RUNX3是TGFβ通路重要的下游分子，通过与Smad3蛋白结合后启动转录并调控靶基因转录，发挥抑癌作用，据此HOXA13很可能通过抑制Smad3转录活性，进而阻断Smad3与RUNX3相互作用，抑制RUNX3转录，阻断其抑癌作用，促进胃癌发生。因此，本项目将扩大样本研究HOXA13在胃癌中的表达情况，验证HOXA13能否成为诊断胃癌新的特异性标记物；观察HOXA13表达水平改变后对胃癌细胞恶性行为的影响；探讨HOXA13能否调控RUNX3表达来参与胃癌的发生，有利于深入探讨TGFβ/Smad通路在胃癌发生过程中所发挥的作用。

HOX基因参与多种恶性肿瘤的发生、发展。课题组前期研究发现HOXA13、HOXA10、HOXA1在胃癌组织中表达显著升高。本项目对上述三个基因与胃癌的相关性开展研究。. 分子生物学实验发现， HOXA13在胃癌中的表达明显上调。生存曲线分析提示HOXA13阳性表达患者预后较差，单因素和多因素分析证实HOXA13是胃癌的独立预后因素，HOXA13可能成为胃癌新的预后标志物。HOXA13表达升高后能增强肿瘤细胞增殖、侵袭能力。HOXA13表达下调后会引起细胞出现G1期阻滞。通过二代测序技术，分析HOXA13干扰后全基因组的表达变化情况，提示HOXA13可能对RUNX3及其下游靶分子有一定调控作用，但HOXA13发挥恶性生物学效应还有其他重要的途径。. 分子生物学实验发现，HOXA10基因在胃癌中的表达上调。生存曲线分析提示HOXA10阳性表达患者预后较差，单因素和多因素分析证实HOXA10是胃癌的独立预后因素，HOXA10可能成为胃癌新的预后标志物。HOXA10表达上调后，胃癌细胞的增殖、侵袭能力增强。通过IPA软件推断HOXA10通过MSN进一步调控CD44表达参与胃癌发生发展。IHC提示HOXA10与CD44表达呈正相关，HOXA10和CD44双阳性表达患者的预后比HOXA10或CD44单一阳性表达患者的预后更差，提示HOXA10联合CD44能更准确地预测胃癌预后。. 采用RT-PCR、WB实验发现，HOXA1在胃癌中显著上调。HOXA1表达下调后，胃癌细胞的增殖能力、体内成瘤能力减弱、胃癌细胞发生G1期阻滞。WB检测发现HOXA1表达下调后，cyclin D1 表达下调。IHC发现cyclin D1在胃癌中也显著上调。通过风险回归模型和生存曲线分析发现HOXA1为胃癌OS和DFS的独立危险因素；与HOXA1或cyclin D1单一阳性表达、HOXA1和cyclin D1均阴性表达的患者相比，HOXA1和cyclin D1均阳性表达的病人总体生存率(OS)和无病生存率(DFS)最低。.我们研究提示，HOXA13、HOXA10、HOXA1可能成为新的胃癌预后判断标志物。HOXA13、HOXA10、HOXA1表达升高后会促进胃癌的恶性生物学行为。