Sirt1调控hTERT表达在胃癌发生中作用的研究

端粒酶逆转录酶（hTERT）表达升高导致端粒酶活化被认为是包括胃癌在内的恶性肿瘤逃逸衰老不断增殖的主要机制。本课题组长期致力于胃癌发病机制的研究，发现胃癌中hTERT表达升高且与肿瘤的大小及转移密切相关，表观遗传学分子可以与c-Myc等转录因子相互作用调控hTERT的表达。通过预实验，我们观察到新型组蛋白去乙酰化酶Sirt1在胃癌中低表达，且与hTERT基因呈负相关，但Sirt1调控hTERT的具体机制及在胃癌发生中的作用不详。本项目拟在前期工作的基础上，利用临床标本和胃癌细胞株分析胃癌中Sirt1对hTERT的调控作用并在分子水平探讨Sirt1调控hTERT表达的具体机制；然后通过体外胃癌细胞株培养和体内裸鼠成瘤实验，从克隆形成能力、凋亡、衰老和在体成瘤等方面阐明Sirt1调控hTERT在胃癌发生中的具体作用；为揭示胃癌中hTERT的调控机制提供新理论，为胃癌治疗提供新的药物作用靶点。

胃癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，已成为恶性肿瘤中的第二大杀手。目前，表观遗传学调控是胃癌发生机理中的研究热点。组蛋白去乙酰化酶Sirt1的活性发挥依赖于尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD），参与了能量代谢、氧化应激、衰老等过程，但是Sirt1在肿瘤发生发展中的作用尚无定论。本课题组利用胃癌细胞株和裸鼠等实验模型的研究发现，Sirt1可以降低胃癌细胞的活性，减弱细胞的克隆形成能力，将细胞周期阻滞于G1期，诱导胃癌细胞衰老并在体抑制胃癌细胞的成瘤能力，起到抑制胃癌生长的作用。恶性肿瘤细胞区别于正常细胞最重要的特征是细胞可以无限增殖，而端粒酶的激活是细胞越过衰老屏障发生恶性转化的关键步骤。人端粒酶由结构RNA成分、催化亚单位端粒酶逆转录酶（hTERT）及相关蛋白组成，其中hTERT被认为是端粒酶活性的限速因子。既往研究显示，去乙酰化酶Sirt1在酵母甚至哺乳动物的细胞中起到沉默端粒的作用。本课题组的实验结果显示，Sirt1对hTERT蛋白的稳定性没有影响，但是可以降低hTERT的mRNA和蛋白表达水平，减弱端粒酶的活性，提示Sirt1可以调节hTERT基因的转录。这一调节作用与转录因子c-Myc密切相关，因为将hTERT基因启动子区的c-Myc结合位点突变后，Sirt1对hTERT的调节作用消失。进一步的研究发现，在胃癌细胞内，Sirt1能够与c-Myc发生相互结合，通过c-Myc结合在hTERT的启动子区，调控hTERT基因的启动子活性。上述实验说明，Sirt1通过c-Myc抑制hTERT基因的表达。随后的细胞学和裸鼠成瘤实验结果显示，干扰Sirt1对胃癌细胞的促进作用在干扰hTERT基因后均得到回复，说明Sirt1通过负向调控hTERT起到抑制胃癌的作用。随后本课题组在临床标本中对Sirt1的表达情况及其与hTERT表达的相关性进行分析。检测结果显示，Sirt1在胃癌组织中表达明显降低，且Sirt1的表达水平与hTERT呈负向相关，说明Sirt1通过抑制hTERT参与了胃癌的发生发展过程。本研究阐明了Sirt1在胃癌发生过程中的作用及具体调控机制，为开发有效防治胃癌的药物提供了新靶点。