Gankyrin体细胞基因敲除对结肠癌肿瘤生长和转移的影响及其机制研究

新近研究显示Gankyrin在人结肠癌组织中高表达，其表达水平与TMN分期及转移呈正相关，揭示Gankyrin在结肠癌发生、发展及转移中的重要作用，目前相关机制仍知之甚少。本室已发现，Gankyrin参与了RAS调控肿瘤转化中Akt通路的激活（JCI，2010）。新近我们利用同源重组基因打靶技术，首次在结肠癌HCT116细胞中成功敲除了gankyrin基因，获得了Gankyrin功能研究的重要工具细胞。本项目将系统分析gankyrin基因敲除对结肠癌细胞生长、迁移、浸润、化疗药物敏感性以及蛋白质组成的影响，深入探讨Gankyrin在结肠癌发生转移中的作用及分子机制。研究结果将可能为基于Gankyrin的结肠癌诊治提供新的思路和依据。

本项目针对结肠癌发生、转移相关的重要癌基因Gankyrin, 先后应用同源重组基因打靶技术、TALEN(transcription activator-like (TAL) effector nucleases )技术和CRISPR基因敲除技术成功构建了Gankyrin-/-细胞系，获得了Gankyrin功能研究的重要工具细胞。研究发现Gankyrin敲除，导致结肠癌细胞增殖、锚定非依赖生长能力、成瘤能力、迁移能力降低。在基于基因打靶技术建立的结肠癌Gankyrin基因敲除细胞系HCT116 gankyrin-/-的基础上，课题组进一步深入探讨了Gankyrin在肿瘤细胞生长、侵袭等中的功能。利用差异蛋白质组学技术筛选鉴定了21个Gankyrin调控基因，其中8个为首次报道。利用real-time PCR, western blot分析对差异蛋白质组学筛选鉴定到的Gankyrin候选调控蛋白质进行了验证，并进一步对相关基因在结肠癌发生转移中的作用和分子机制进行了研究。 . 在后续研究中，我们发现在巨噬细胞分化过程中miR-324-5p调节CUEDC2表达量显著上调，其缺失致使巨噬细胞分泌大量促炎性细胞因子。Cuedc2基因敲除小鼠对于葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎以及肠炎相关的结肠癌异常敏感。通过巨噬细胞移植实验，我们发现小鼠结肠炎易感性增加是由于巨噬细胞中缺失CUEDC2的表达所致。人结肠癌样本免疫组化结果表明，肿瘤组织中巨噬细胞CUEDC2的表达水平显著低于癌旁，其低表达水平与肿瘤微环境中IL-4和miR-324-5p的高水平密切相关。我们的研究结果揭示了一个新的巨噬细胞功能调控分子CUEDC2，其调控异常与结肠炎相关肿瘤的发生发展密切相关。. 本项目相关研究结果发表在Cell reports, BMC Medical Genomics, BBRC等杂志上，并被国家自然基金委员会刊物<<Science Foundation in China>>报道。