PAQR3下调Wnt2B蛋白水平抑制胃癌转移及相关分子机制研究

The mechanism of invasion and metastasis in gastric cancer always catches the attention of many researchers. PAQR3 (progestin and adipoQ receptor family member 3), a type 3 membrane protein, which specifically localized at the Golgi apparatus with 7 trans-membrane domains, functions as a potential tumor suppressor gene in inhibiting tumor metastasis through epithelial-mesenchymal transition (EMT). However, the exact mechanism is still unclear. Recently, we found that the expression of PAQR3 was significant down-regulated in gastric cancer tissues, which had a obviously negative correlation with Wnt2B and appeared to be a risk factor for the metastasis of gastric cancer. PAQR3 overexpression could effectively down regulate Wnt2B in gastric cancer cells and inhibit the nuclear accumulation of β-catenin and EMT, subsequently, restrict tumor metastasis. These observations led us to investigate the role of PAQR3 in Wnt2B-related gastric cancer metastasis. Further investigation will be developed to detect the function of PAQR3 gene and PAQR3-mediated regulation of Wnt/beta-catenin pathway, meanwhile, to define the relationships between PAQR3 and Wnt2B, and illustrate the mechanism of PAQR3 in inhibition of gastric cancer metastasis, through a series of experiments in vivo and in vitro. Our study will gain new insight into the key role of PAQR3 gene in the metastasis of gastric cancer, and provide new therapeutic target for the control of gastric cancer metastasis.

胃癌侵袭转移机制一直是重点研究内容。PAQR3是一个定位于高尔基体上具有Ⅲ型拓扑结构的七次跨膜蛋白，具有抑癌基因功能，可通过调控肿瘤细胞EMT的过程而抑制肿瘤转移，但机制不明。近期我们发现PAQR3在胃癌组织中显著下调，与Wnt2B表达显著负相关，是胃癌转移危险因素；过表达野生型PAQR3胃癌细胞中Wnt2B蛋白显著下调，抑制β-catenin入核及EMT，肿瘤转移能力显著下降。基于此我们提出PAQR3通过下调Wnt2B蛋白水平抑制胃癌转移假说。本课题拟以人体肿瘤组织、细胞和动物为研究对象，采用Western blot、免疫共沉淀、荧光活体成像技术等一系列体内和体外试验，对PAQR3进行深入的功能及Wnt/β-catenin通路调控的研究，确立PAQR3与Wnt2B的调控关系，探明PAQR3抑制胃癌转移的机理。结果有望深入认识PAQR3在肿瘤转移过程中的作用，并为控制胃癌转移提供新的靶点。

胃癌侵袭转移机制一直是重点研究内容。PAQR3 是一个定位于高尔基体上具有Ⅲ型拓扑结构的七次跨膜蛋白，具有抑癌基因功能，可通过调控肿瘤细胞上皮-间质转化（EMT） 的过程而抑制肿瘤转移，但机制不明。本报告将通过三部分对PAQR3调控胃癌细胞EMT现象及在胃癌进展转移过程中发挥的作用及机制加以阐述。第一部分探究了PAQR3在胃癌组织表达水平与转移危险性的相关性。我们选择了300例胃癌患者肿瘤及其癌旁正常组织，同时提取mRNA和蛋白质进行检测。结果发现，与癌旁正常组织比较，胃癌组织中PAQR3 mRNA和蛋白表达均呈下调趋势（均P<0.0001）。PAQR3表达水平与幽门螺杆菌感染、肿瘤大小、肿瘤分期、静脉和淋巴浸润、远处和淋巴结转移及患者生存均呈显著负相关（均P<0.0001）。PAQR3下调与胃癌组织中Wnt2B、p-GSK-3β、β-catenin（核表达）上调及EMT增多高度相关。第二部分探讨了PAQR3在抑制胃癌转移中的功能。在体外细胞水平，我们发现过表达PAQR3可抑制AGS细胞增殖、迁移、EMT产生以及下调Wnt/β-catenin靶基因TCF4、Cyclin-D1、MMP9和c-Myc表达。敲减内源性PAQR3表达后，可检测到EMT的过程，细胞形态和生物标记物发生改变。在动物水平，通过原位动物模型，我们比较了敲减PAQR3或过表达PAQR3的MKN74细胞与对照组细胞的成瘤及转移潜质。采用FMT小动物3D活体荧光成像技术监测肿瘤的生长及转移的始动。10天后，小动物活体荧光成像检测结果显示在接种PAQR3 shRNA的MKN74细胞的小鼠体内不同部位有明显的肿瘤转移灶；对照组小鼠35天后仅见原发部位有肿瘤，并未见转移征象；在接种过表达PAQR3的MKN74细胞的小鼠50天后仅见原发部位肿瘤，其成瘤率仅为30%。采用免疫组化方法在动物肿瘤组织中验证了PAQR3蛋白表达与Wnt2B、β-catenin核表达及EMT增多高度相关。第三部分进一步探究了PAQR3负调控Wnt2B蛋白水平的分子机制。在机制上PAQR3可通过上调hsa-mir-6757-3p表达来抑制Wnt2B蛋白水平，继而抑制Wnt通路，抑制EMT和肿瘤转移发生。该研究工作揭示了PAQR3在抑制胃癌转移中的功能以及PAQR3下调Wnt2B蛋白水平的分子机制，为胃癌的治疗和转移控制提供新的靶点和思路。