PAQR3在HER-2介导的食管-胃交界腺癌转移中的功能及机制研究

The human epithelial growth factor receptor 2 (HER-2) related adenocarcinoma of esophagogastric junction (AEG) is easy to metastasis, becoming a problem needed to be solved urgently. We previously showed that PAQR3 is a new important tumor suppressor gene of gastric cancer. Related results have been published in Ann Oncol. However, its similar function in AEG isn’t yet definitive. Recently, we found that PAQR3 was obviously down-regulated in tumor tissue of AEG patients with HER-2 overexpression and negatively correlated to Twist, presenting a close relationship to tumor metastasis. Meanwhile, overexpression of PAQR3 in AEG cells with high HER-2 dramatically reduced Twist and suppressed EMT, sequentially impaired the ability of tumor metastasis. Knock down HER-2 increased the expression of PAQR3 but decreased Twist. Based the above results, we hypothesized that PAQR3 mediated HER-2 signal pathway to regulate AEG metastasis. In this study, we will investigate PAQR3-mediated HER-2 signal pathway and regulation mechanism in AEG in vivo and in vitro, to verify that the ways and targets of PAQR3-mediated function effect, to identify that the fine mode of molecular interaction. Our data may give an insight into AEG target therapy.

HER-2相关食管-胃交界腺癌（AEG）易发生转移，是急需解决的难题。申请人前期发现PAQR3是胃癌的一个新的重要的抑癌基因，相关成果已发表在Ann Oncol上。但PAQR3在AEG中是否也发挥着抑癌基因的功能，尚不清楚。近期我们发现PAQR3在HER-2高表达的AEG组织中显著下调，与Twist表达显著负相关，是转移危险因素。在HER-2高表达的AEG细胞中过表达PAQR3可显著下调Twist表达、抑制EMT，并降低肿瘤转移能力；敲减HER-2可显著上调PAQR3和下调Twist表达。基于此我们提出PAQR3介导HER-2信号通路调控食管-胃交界腺癌转移这一假说。我们将从细胞、组织及动物三个层面，通过一系列体内和体外试验对PAQR3介导HER-2信号通路进行深入的功能及调控机制的研究，解析其发挥功能效应的途径及作用靶点，鉴定分子相互作用的精细模式。结果将为AEG靶向治疗提供新的思路。

HER-2相关食管-胃交界腺癌（AEG）易发生转移，是急需解决的难题。本报告将通过四部分对PAQR3在抑制HER-2介导AEG转移中的功能及相关分子机制加以阐述。第一部分采用免疫组化检测180例AEG肿瘤组织中PAQR3表达水平及临床意义。结果发现，与癌旁正常组织比较，肿瘤组织中PAQR3表达呈下调趋势（P=0.000），且PAQR3表达与幽门螺杆菌感染、淋巴结和远处转移及患者预后不良等均呈显著负相关（均P=0.000）。AEG组织中PAQR3蛋白低表达与HER-2通路激活、EMT特征增加密切相关。第二部分探讨PAQR3在抑制HER-2介导的AEG细胞转移中的功能。在体外细胞水平发现，过表达PAQR3可抑制OE19和NCI-N87细胞增殖、迁移、EMT产生以及下调Cyclin-D1、MMP9和c-Myc表达。敲减内源性PAQR3表达，可检测到EMT的过程，细胞形态和生物标记物发生改变。同时发现在AEG细胞中PAQR3受到了HER-2上游信号的调控，是HER-2介导EMT过程分子网络中承上启下的一个关键分子。第三部分通过原位动物模型，比较了敲减PAQR3或过表达PAQR3的OE19和NCI-N87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OE19和NCI-N87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40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OE19和NCI-N87细胞的小鼠50天后仅见原发部位肿瘤，其成瘤率仅为35%。采用免疫组化在动物肿瘤组织中验证了PAQR3表达与HER-2通路激活及EMT增多高度相关。第四部分探究PAQR3在抑制HER-2相关AEG细胞EMT中的分子机制。我们发现在HER-2激活的情况下，通过c-Jun直接结合到PAQR3启动子区，抑制PAQR3的转录，使得Twist不被降解，导致EMT发生。另一方面，PAQR3可通过调控泛素蛋白酶体（UPP）途径来促进Twist蛋白的降解，继而上调E-cadherin等上皮连接蛋白的转录活性，以达到抑制EMT及肿瘤转移的目的。该研究工作揭示了PAQR3在抑制HER-2介导的AEG细胞转移中的功能及其相关分子机制，结果将为AEG靶向治疗提供新的思路。