胰岛因子1（Islet-1）促进肿瘤细胞增殖的分子机制研究

胰岛因子1（Islet-1）是一个在胚胎发育过程中发挥重要作用的转录因子。文献报道和我们前期实验提示Islet-1在某些肿瘤组织中高表达，然而它与肿瘤发生之间是否存在必然联系？具体机制如何尚不清楚。我们发现Wnt/beta-catenin/LEF1信号通路可以直接上调Islet-1的表达，而Islet-1又可调控c-myc、cyclinD1、p53增殖相关基因的表达。在本课题中，我们将利用免疫组化、基因芯片、荧光素酶报告、RNAi、EMSA、ChIP等技术，进一步阐明Islet-1与肿瘤发生的关系以及机制：Wnt信号通路的激活，引起Islet-1基因表达上调，Islet-1通过促进c-myc、cyclinD1等基因以及抑制P53基因的表达，促进肿瘤细胞增殖，并在临床肿瘤标本和动物模型中进行验证。本课题的完成，将为揭示Islet-1在肿瘤发生、发展中的作用提供实验依据。

本课题总体进展顺利，按计划完成了自然科学基金项目课题合同所规定的全部任务，并且增加了部分研究内容，达到预期研究目的。在该基金资助下发表SCI论文7篇，中文核心期刊论文1篇，综述3篇。培养博士生2人，硕士1人，8年制创新培养学生7人。在本课题研究中，我们不仅在临床肿瘤标本中证实Islet-1的高表达与胃癌发生甚至恶性程度呈正相关，还在6株人胃癌细胞系BGC-823、MKN28、N87、SNU5、MKN45、MCG803以及人胚胎胃粘膜上皮细胞株GES-1（对照）中检测到Islet-1的不同表达水平，发现Islet-1的表达丰度与细胞增殖能力成正比；在过表达、敲低Islet-1后，利用流式细胞术、CCK-8、EdU掺入、克隆形成率和裸鼠成瘤实验等方法证实了Islet-1具有促进胃癌细胞增殖的能力。特别是NIH3T3细胞裸鼠成瘤实验进一步提示Islet-1可能具有癌基因的特性，能够促进肿瘤的发生、发展。对于Islet-1在胃癌中的高表达调控机制，我们在胃癌标本和细胞系中不仅利用利用荧光素酶报告、EMSA和ChIP实验证实Wnt/-catenin/LEF1信号通路的激活可以促进Islet-1的表达上调。而且还发现在MGC803细胞中Islet-1的promoter区H3K27m3水平降低，PRC2复合体募集减少，而GES-1细胞正相反，说明Islet-1表达水平的差异也受到表观遗传学的调控。对于Islet-1在胃癌中发挥促进细胞增殖的分子机制研究，我们利用过表达/敲低Islet-1后，荧光素酶报告、EMSA、ChIP等实验确定了Islet-1对c-myc、cyclinD1基因的调控是直接结合，而对p53启动子则无直接结合能力。而且还发现Islet-1可以促进cyclinB2和CDK1的表达，并与二者形成复合体，且CDK1可以磷酸化Islet-1，推动胃癌细胞进入G2/M期，促进细胞增殖。另外，我们还发现Islet-1在非霍奇金淋巴瘤（NHL）中也出现异常高表达，通过上调c-myc促进NHL肿瘤细胞增殖；而Islet-1的高表达则是由于JAK-STAT3和JNK信号通路的异常激活所导致，其中STAT3和c-JUN以及Islet-1、c-myc四者形成复合物，结合于Islet-1的启动子区，以正反馈的形式促进Islet-1在NHL中的异常高表达。