p120-连接素抑制人口腔鳞癌细胞增生的分子机理

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is one of the most common forms of head and neck cancers. The 5-year survival rate of OSCC is only 50%. p120-catenin (p120) suppresses proliferation of squamous cell carcinoma cells, but the underlying mechanism is unclear. We have recently demonstrated that phospholipase C-γ1 (PLC-γ1) and phosphoinositide 3-kinase enhancer (PIKE) mediate epidermal growth factor (EGF)-induced proliferation of oral squamous cell carcinoma (OSCC) cells. p120 promotes recruitment of PLC-γ1 to the plasma membrane. Based on this findings, we hypothesize that p120 inhibits OSCC proliferation and tumor growth by suppressing nuclear translocation of PLC-γ1 and subsequent activation of PIKE in the nucleus. To test this hypothesis, we propose following specific aims: (1) We will determine whether p120 regulates cellular localization and signaling of PLC-γ1 and PIKE; (2) We will determine whether PLC-γ1, PIKE and PI3K are required for p120 suppression of OSCC proliferation; (3) We will determine whether decreased p120 expression is associated with increased nuclear accumulation of PLC-γ1. Successful completion of the proposed study will provide novel information that could help guide the development of new therapeutic targets for OSCC

口腔鳞癌是头颈部常见的恶性肿瘤，5年生存率不足50%。抑癌基因蛋白p120-连接素（p120）能抑制鳞癌细胞增生，但机制不明，我们发现，细胞核内的磷脂酶-γ1（PLC-γ1）和磷酸肌醇3 激酶增强因子（PIKE）介导表皮生长因子诱导的鳞癌细胞增生，而p120可使胞内PLC-γ1向细胞膜上聚集，因此，我们假设"p120抑制人口腔鳞癌细胞增生的机制是通过阻止PLC-γ1进入细胞核从而使PLC-γ1丧失激活细胞核内PIKE的能力。为了证明该假设，我们将从三个方面进行研究：（1）确定p120是否调节PLC-γ1在人口腔鳞癌细胞内的定位与信号传递;（2）确定PLC-γ1和PIKE是否介导p120对人口腔鳞癌细胞增生的抑制作用;（3）确定p120的表达水平是否与PLC-γ1在人鳞癌组织细胞内的定位相关。本项目将揭示p120抑制人口腔鳞癌细胞增生的机制，为寻求治疗口腔鳞癌的新靶点提供信息。

为了确定p120是否调节PLC-γ1在人口腔鳞癌细胞内的定位与信号传递，我们在细胞水平的实验中发现，下调p120后，PLC-γ1在细胞膜中的水平下降，而细胞核内的水平升高，肿瘤细胞增殖水平也显著提高；在动物水平上，与对照组相比，下调p120的肿瘤生长速度更快，最终体积更大；增殖水平更高，而分化水平更低；并且核表达的PLC-γ1等信号分子更多。说明p120可能通过将PLC-γ1封存在细胞膜上而抑制肿瘤增殖并促进其分化。为了进一步确定PLC-γ1是否介导p120对人口腔鳞癌细胞增生的抑制作用，我们在细胞水平的实验发现，共同下调p120和PLC-γ1则会阻断单独下调p120所引起的核内PLC-γ1及相关信号分子表达的增加和细胞增殖水平的升高；在动物水平上，与单独下调p120组相比，共同下调p120和PLC-γ1的细胞所成肿瘤的生长速度更慢，最终体积更小，组织的增殖水平下降而分化水平升高，并且核内表达的PLC-γ1等信号分子明显减少，表示下调PLC-γ1阻断了p120下调引起的细胞核内PLC-γ1信号通路的增强、增殖增加和分化降低。共同下调p120和PI3K后得出类似的结果。这些结果说明PLC-γ1/PI3K介导了p120对人口腔鳞癌细胞抑制增殖促进分化的作用。为了确定p120的表达水平与PLC-γ1/PIKE在人口腔鳞癌组织中定位的关系，我们对92例人口腔鳞癌标本进行了组织学检测，分析结果发现，人口腔鳞癌组织中的E-钙粘素和p120的水平下降，并与肿瘤组织的分化呈正相关，与肿瘤的进展和转移程度呈负相关；而PLC-γ1和PIKE的水平升高，并与肿瘤组织的分化呈负相关，与肿瘤的进展和转移程度呈正相关。另外，通过对原计划的扩展，我们还发现饮食钙和牡蛎钙能抑制口腔癌变的发生并能抑制口腔粘膜增生以及促进其分化；通过基因敲除模型发现，p120介导了饮食钙对口腔鳞癌的抑制作用，这种抑癌作用与钙诱导细胞分化有关，并且我们进一步发现，钙通过磷酸蛋白磷酸酶1诱导表皮细胞分化。