新基因C10orf99在结直肠癌细胞增殖与转移中的作用及分子机制

Previously our group performed large-scale proteomic screening of clinical tumor samples. Among them, C10orf99 was found in higher concentration in the interstitial fluid of colorectal cancer tissues, but was relatively lower in tumor-adjacent normal tissue. Bioinformatic analysis suggest that C10orf99 contain N-terminal signal peptide sequence and a mature protein of 57 amino acid. The sequence of C10orf99 is not similar with any other protein, and its biology function has not been reported till now. Our further studies indicated that C10orf99 was a secretory protein, which was over-expressed in colorectal cancer, renal carcinoma, skin cancer, as well as head and neck cancer. Moreover, we also found that it significantly promoted proliferation and invasion in colorectal cancer cells in vitro. In the present study, we plan to carried out an investigation on the correlation between the expression level of C10orf99 and tumor genesis, metastasis and prognosis. And we will have a deep investigation on the biology fuction and molecular mechanisms of this gene in the proliferation and metastasis of colorectal cancer cells, with an aim to fill the blank of the function of C10orf99 and provide the theory basis for its further clinical transformation.

前期本课题组利用蛋白质组学等技术筛查了大量临床肿瘤样本。其中C10orf99蛋白被我们发现在部分结直肠癌肿瘤组织间液中高表达，而在相应的癌旁组织间液中相对低表达。生物信息学分析表明C10orf99具有N端信号肽，编码仅有57个氨基酸的成熟小分子量蛋白，序列与现有其他蛋白没有相似性，其生物学功能尚无明确报道。我们进一步的实验研究表明该基因可分泌表达，在结直肠癌，肾癌，皮肤癌，头颈部肿瘤等上皮来源肿瘤组织高表达。在对结直肠癌细胞的体外研究中，我们发现且其具有明显的促进肿瘤细胞增生与侵袭的作用。本项目拟在前期基础之上，通过临床肿瘤样本分析C10orf99的表达与多种肿瘤发生、转移及预后的相关性，并进一步利用多种技术方法和动物模型，在体内外深入研究该基因在结直肠癌细胞增生，侵袭与转移中的作用及其分子机制；以期在为C10orf99的功能研究填补空白的同时，为其进一步向临床转化提供理论基础。

前期本课题组利用蛋白质组学技术，发现了一个在部分结直肠癌肿瘤组织间液中高表达的新基因C10orf99。该新基因功能未知，尚未命名，但具有信号肽，可分泌表达，且受肿瘤或炎症等病理因素诱导呈高表达。本项目的主要研究内容包括研究C10orf99的表达谱，主要生物学功能，以及在结直肠癌等肿瘤增生与转移中的潜在作用。通过本项目的实施，我们在执行既定研究内容的同时，主要取得了如下研究结果：1）解析了C10orf99在二十多种人体肿瘤组织及其对应癌旁正常组织或炎性组织中的表达谱，发现其在胃，直肠，食道，口腔，肝脏，皮肤，乳腺，气管等多种正常组织有中、低水平表达，在相应肿瘤组织或炎性组织呈现或低或高的表达；比如其在正常肝脏不表达，但在部分肝炎组织显著高表达；2）在对其生物学功能的研究过程中，我们首次发现并证明C10orf99为一新型抗菌肽，具有抗细菌，真菌，病毒，支原体等多种微生物的功能，并将其命名为AP-57；进一步我们建立了C10orf99大规模原核表达纯化的工艺，申请并授权了发明专利，为其进一步转化应用奠定了基础；3）在对结直肠癌肿瘤微环境的研究中，我们发现C10orf99对T细胞，DC细胞等免疫细胞具有明显的功能调控；在此期间也有国外研究提出C10orf99可以与T细胞表面受体GPR15结合，具有趋化因子的功效；C10orf99除了抗菌肽功能之外，在调节T细胞免疫中扮演何种角色，我们正在深入研究；4）基于C10orf99在表皮细胞受炎症诱导高表达和对免疫细胞的趋化或调节作用，我们制备了C10orf99纳米水凝胶缓释制剂，通过小动物模型，我们首次表明C10orf99具有显著的促进皮肤损伤修复的功效。总的来说，通过该项目的实施，我们首次发现了C10orf99具有抵抗外源微生物的生物学功能，同时受炎症诱导高表达，显著促进皮肤损伤的修复。本项目的研究结果为C10orf99的功能研究填补空白的同时，为其进一步应用转化提供了关键理论基础。