RASSF10基因在胃癌中的功能意义、作用机制以及临床应用研究

Gastric cancer is one of the leading causes of cancer related deaths in China. However, the molecular mechanism of gastric cancer is still unclear. In the past decade, researchers recognized that promoter hypermethylation-induced epigenetic silencing of tumor related gene played the key role in the initiation and development of gastric cancer. Using methyl-DNA microassay, we identified a novel potential tumor suppressor gene RASSF10. This gene was silent or down-regulated in gastric cancer. Its expression could be restored after demethylation treatment. Overexpression of RASSF10 suppressed gastric cancer cell growth.These preliminary data suggested that RASSF10 gene might be a novel potential tumor suppressor gene in gastric cancer. Based on these results, we will study 1) the effect of RASSF10 in gastric cancer cells by in vitro and in vitro assays; 2) the molecule basis of potential tumor suppressive effect of RASSF10; 3) clinical significance of RASSF10 down-regulation and evaluation of RASSF10 as a biomarker in clinical application in gastric cancer. Hence, this study may identify the tumor suppressive effect of RASSF10 gene in gastric cancer, clarify its molecular mechanism, and provide important scientific evidences for the evaluation of gastric cancer related biomarkers in diagnosis and prognosis of gastric cancer.

在我国，胃癌死亡率居癌症死亡前列，但其发生机制尚不清楚。近年来研究人员逐步认识到启动子超甲基化所致肿瘤抑制基因的失活在胃癌发生发展过程中起重要的作用。应用甲基化DNA芯片技术，我们发现了新的潜在肿瘤抑制基因RASSF10。该基因在胃癌细胞中表达普遍下调或沉默，而去甲基化处理可使RASSF10恢复表达。此外，在胃癌细胞株中转染RASSF10基因能显著抑制肿瘤细胞生长。上述前期结果提示RASSF10基因是胃癌新的肿瘤抑制基因。在此基础上，本课题主要研究：1）通过体内和体外实验进一步证实RASSF10对胃癌生长的作用；2）阐明RASSF10抑制胃癌生长的分子机制；3）探讨RASSF10沉默的临床意义和RASSF10甲基化在胃癌早期诊断和预后判断中的临床应用价值。本项目的开展有望证实RASSF10在胃癌中的肿瘤抑制作用，阐明其抑癌机制，并为找到胃癌早期诊断和预后判断新的分子标记提供重要科学依据。

Ras相关结构域家族（The ras association domain family，RASSF）包含了多个具有潜在抑癌作用的成员。本项目旨在研究RASSF家族的最新成员RASSF10的生物学功能以及在胃癌中的临床应用。通过RT-PCR检测，我们发现RASSF10基因在正常胃组织中高表达，但在7个胃癌细胞系中，有6个细胞系发生了RASSF10表达沉默或下调。进一步的重亚硫酸盐测序显示，RASSAF10的表达沉默是由启动子甲基化所介导。而去甲基化处理可以使RASSF10的表达恢复到正常水平。同时，我们也查阅了The Cancer Genome Atlas (TCGA)数据库中RASSF10的表达和甲基化情况。数据显示在223例胃癌标本中，RASSF10的表达与甲基化情况负相关(P<0.0001).在胃癌细胞系AGS和MKN45中过表达RASSF10可以明显抑制细胞活性、克隆形成能力以及转移和侵袭的能力，其对肿瘤的抑制是通过G2细胞周期阻滞和诱导凋亡实现的。同时，裸鼠皮下成瘤实验证明了RASSF10在体内也能够抑制肿瘤的生长。我们用细胞增殖相关标志物PCNA、p-CDC2和p-CDC25和细胞凋亡标志物cleaved caspases-9、-8、-3及cleaved PARP进行了验证，也证实了上述结果。 此外，在正常的胃细胞系GES1敲降RASSF10的表达，能促进细胞增殖。免疫共沉淀实验表明GSTP1是RASSF10的直接作用蛋白。RASSF10通过与GSTP1结合调节下游的JNK/c-Jun/AP-1通路来发挥抑癌作用。重要的是, RASSF10甲基化可以在 56.6% (98/173)的胃癌患者中检测到。Cox回归分析显示，RASSF10甲基化是胃癌的独立预后因素 (P = 0.001)。综上所述，RASSF10通过与GSTP1共同作用调节JNK/c-Jun/AP-1信号通路发挥抑制肿瘤的作用。 RASSF10启动子甲基化检测有望作为一个胃癌预后判断的分子标志物。