幽门螺杆菌诱导细胞逃逸衰老和上皮间质转化促进恶性演变的分子机制

解析胃粘膜恶性转化关键分子的调控机制是控制胃癌的科学问题。我们前期研究发现幽门螺杆菌CagA阳性慢性胃炎、慢性萎缩性胃炎、不典型增生发展到胃癌进程中hTERT和RBP2表达逐步增高，幽门螺杆菌CagA及其调控的hTERT和RBP2可诱导与恶性转化相关的细胞逃逸衰老和上皮-间质转化生物学效应。因此，我们的目标是揭示幽门螺杆菌CagA调节hTERT和RBP2介导细胞逃逸衰老和上皮-间质转化的机制，以及该机制在胃粘膜组织由感染炎症发展到恶性转化中的作用，为早期干预胃癌发生提供科学依据。我们设定从以下环节进行科学验证：（1）幽门螺杆菌CagA调节胃粘膜细胞hTERT和RBP2表达的机制；（2）幽门螺杆菌CagA及其调节的hTERT和RBP2分子介导细胞逃逸衰老和上皮-间质转化的机制；（3）临床组织标本和动物实验验证幽门螺杆菌CagA诱导hTERT和RBP2与细胞逃逸衰老和上皮-间质转化的相关性。

幽门螺杆菌感染导致的慢性炎症与胃癌发生密切相关，解析感染炎症导致胃粘膜组织细胞恶性转化的发生机制是防治胃癌的关键科学问题。本项目研究发现胃粘膜组织由感染炎症到恶性转化进程中视网膜母细胞瘤结合蛋白2 (retinol binding protein 2 ,RBP2)分子表达逐步升高，幽门螺杆菌毒力因子CagA通过激活PI3K/AKT信号通路显著上调RBP2，利用特异性siRNA干扰RBP2表达可抑制CagA促进细胞增殖的能力，双荧光素酶活性检测和CHIP实验证实CagA激活PI3K/AKT信号通路进而激活转录因子SP1，SP1结合于RBP2启动子区激活RBP2表达，CagA-PI3K/AKT-SP1-RBP2信号轴进一步转录激活细胞周期蛋白CyclinD1表达，介导细胞异常增殖，促进恶性转化。RBP2可以直接结合于p21、p27和p16启动子区在胃癌细胞逃逸衰老过程中发挥重要作用。此工作基础上，本项目进一步探究RBP2介导上皮-间质转化（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）促进恶性发展进程，发现RBP2可以调控多种EMT及干性维持相关基因的表达，双荧光素酶活性检测及CHIP实验证实RBP2直接结合与上皮标志E-cadherin基因的启动子区并抑制其表达，体内试验证实TGF-β1-（p-Smad3）-RBP2-E-cadherin-Smad3反馈环路持续激活促进恶性发展。本项目另一研究发现人端粒酶逆转录酶（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）在胃癌EMT进程中通过端粒非依赖性方式促进胃癌恶性进展，发现抑制hTERT表达可阻止TGF-β1及β-catenin诱导的EMT发生，hTERT与β-catenin相互作用并促进其核转位，且hTERT结合于β-catenin靶基因vimentin的启动子区并促进其表达，从而介导EMT发生。综上，幽门螺杆菌介导恶性转化进程中，RBP2通过促进CyclinD1表达促进恶性增殖，介导p21、p27和p16启动子区活性参与细胞逃逸衰老，RBP2抑制E-cadherin表达通过EMT促进恶性进展；hTERT通过促进波形蛋白vimentin表达促进胃癌细胞上皮间质化。