TIN2高表达和基因突变导致端粒功能紊乱及胃癌发生的分子机制

Gastric cancer is one of the most frequent malignant tumor in China. It has been suggested that the carcinogenesis of gastric cancer is a multistage process with multiple gene changes. Our previous studies have shown a significant reduction in mean telomere length in precancerous lesions and gastric cancer compared to that found in normal gastric. TIN2 (TRF1-interacting nuclear protein 2) was significantly high expression and mutations in TIN2 gene were found for the first time in gastric cancer and precancerous. The above fndings indicate that telomere and telomeric proteins might be involved in the carcinogenesis and development of gastric cancer.In this study, the stable and high expression of TIN2 protein and TIN2 gene mutation in human gastric epithelial cell (GES-1) model will be constructed. The molecular mechanisms of high-expression of TIN2 protein and gene mutation leading to telomere dysfunction and chromosomal instability during multistage carcinogenesis of gastric cancer will be elucidated using RNAi, ChIP, IF/PNA-FISH, chromosome anaphase bridge detection, cell proliferation and invasion and other experimental techniques. These may be provide new insight into the mechanism of carcinogenesis and a new target for the treatment of gastric cancer.

胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，其发生发展是一个多步骤多基因改变的渐进过程。本研究小组前期发现胃癌和癌前病变中平均端粒长度明显短于正常胃黏膜，端粒蛋白TIN2(TRF1-interacting nuclear protein 2)呈明显高表达；并首次发现胃癌和癌前病变中TIN2基因突变。提示端粒和端粒蛋白的异常也许参与了胃癌的发生发展。因此，本课题将通过构建TIN2蛋白稳定高表达和TIN2基因突变的人胃黏膜上皮细胞（GES-1）模型，运用RNAi、ChIP、IF/PNA-FISH、染色体分裂后期桥的检测、细胞增殖与侵袭、裸鼠成瘤实验等技术，进一步研究TIN2蛋白高表达和基因突变导致端粒功能紊乱及染色体不稳定的分子机制，探讨它们在胃癌发生发展中的作用。证实TIN2蛋白高表达和基因突变将导致端粒功能紊乱及染色体不稳定，从而促进胃癌发生发展。从新的角度阐明胃癌的发病机制，为胃癌的治疗提供新靶点。

胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，其发生发展是一个多步骤多基因改变的渐进过程。本研究小组前期发现胃癌和癌前病变中端粒长度明显短于正常胃黏膜，端粒蛋白TIN2呈明显高表达；并首次发现胃癌和癌前病变中TIN2基因突变。提示端粒和端粒蛋白的异常也许参与了胃癌的发生发展。.本项目成功构建了稳定的TIN2高表达和干扰表达的人胃黏膜上皮细胞GES-1。PNA-Fish实验发现TIN2高表达的GES-1细胞组中出现了多于2个的端粒功能障碍损伤灶，干扰TIN2表达的GES-1细胞组中偶见端粒功能障碍损伤（P<0.05）。染色体分析发现TIN2高表达和低表达均可导致GES-1细胞染色体畸变，与TIN2低表达的GES-1细胞相比，TIN2高表达的GES-1细胞导致更多的染色体畸（P<0.05）。Southern blot实验结果表明，当TIN2高表达、低表达时，GES-1细胞的端粒的相对长度变短，与TIN2低表达的GES-1细胞相比，TIN2高表达的GES-1细胞的端粒长度更短。Chip实验的结果表明当TIN2高表达时和干扰TIN2的表达时，TRF1、TRF2与端粒DNA的结合能力减弱。TIN2高表达时,TRF2与端粒DNA的结合能力较干扰TIN2表达时降低得更加明显（P<0.05）。当TIN2高表达时，POT1与端粒DNA的结合能力降低 (P<0.05)。.本项目成功构建了稳定的TIN2P232S突变表达的人胃黏膜上皮细胞GES-1。PNA-Fish实验发现TIN2突变表达的GES-1细胞组中出现了多于2个的端粒功能障碍损伤灶（P<0.05）。染色体分析发现TIN2突变表达可导致GES-1细胞染色体畸变（P<0.05）。Southern blot 实验结果表明，当TIN2突变表达时，GES-1细胞的端粒的相对长度变短。 Chip实验结果表明当TIN2突变表达时，TRF1、TRF2与端粒DNA的结合能力减弱，差异具有统计学意义（P<0.05），POT1与端粒DNA的结合能力没有显著改变。.在人胃黏膜上皮GES-1细胞中，TIN2高表达、TIN2P232S突变表达时，均使TRF1、TRF2与端粒DNA结合能力下降，诱发端粒功能损伤灶，导致端粒长度缩短及染色体畸变，可能在胃癌的发生中起着一定的作用。