RNF43在胃癌干细胞恶性生物学行为中的影响及作用机制

Targeting cancer stem cells provides new strategy to eliminate gastric cancer, but no feasible target is available. RNF43 are recently found by sequence analysis and mutates highly in gastric cancer. We have reported its tumor-suppress role and prognostic potential. An in-depth investigation has reveals its impact on tumorsphere of gastric cancer stem cell and negative association with Wnt/β-catenin signal activity. Based on previous reports and investigation, the aims of present study are as follows: to investigate the association among RNF43, gastric cancer stem cell and Wnt signal by in situ hybridization at tissular and cellular level; to investigate the impact of RNF43 on biological behavior of gastric cancer stem cell and Wnt signal pathway in vivo and in vitro; to elucidate the molecular mechanism that how RNF43 regulates biological behavior via Wnt signal pathway by iTRAQ analysis. The study would contribute to illuminating the translational value of RNF43 as the target of gastric cancer stem cell, enriching our knowledge about the role of Wnt signal pathway on maintaining biological behavior of gastric cancer stem cell and providing valuable information for drug development.

针对肿瘤干细胞的研究为治疗胃癌提供了新思路，但目前缺乏有效靶点。RNF43是新近测序发现的在胃癌中突变较高的基因，我们率先证实了它的抑癌作用及其作为预后标志物的转化价值，进一步研究发现，RNF43能调控胃癌干细胞的成球能力并与Wnt/β-catenin活性负相关。结合文献报道，本项目将在前期基础上围绕胃癌干细胞和RNF43开展如下研究：①用原位杂交等技术从组织和细胞水平探究RNF43、胃癌干细胞及Wnt通路关联；②体外成球、裸鼠成瘤和microPET/CT等实验技术体内体外阐明RNF43对胃癌干细胞的自我更新、侵袭等恶性特性的调控及其对Wnt通路影响；③借助iTRAQ蛋白质组学等技术揭示RNF43通过Wnt通路影响胃癌干细胞恶性特性的调控机制。本项目将有助于明确RNF43作为胃癌干细胞靶点的转化价值，丰富基于异常Wnt通路的调控网络在胃癌干细胞特性维持中的理论认知，为相关药物开发提供借鉴。

近来的研究发现环指蛋白43（ring finger protein 43, RNF43）是一种潜在的抑癌基因，我们前期的研究也证实其可能作为抑癌基因负性调控胃癌干细胞的特性，但具体机制尚不明晰。有研究提示RNF43可能与Lgr5相互拮抗，发挥其生物学活性。在本研究中，我们首先从胃癌细胞系和原代胃癌细胞中提取鉴定胃癌干样细胞，发现了RNF43在胃癌患者的肿瘤组织、以及胃癌干样细胞中均显著低表达，进一步通过Western Blot、qRT-PCR、CCK-8、悬浮球形成实验、流式细胞检测等比较腺病毒载体转染过表达RNF43后胃癌细胞的增殖、化疗耐药、自我更新和干细胞标记物的改变，以及通过免疫缺陷鼠（NSG小鼠）皮下成瘤等体内实验比较其成瘤能力的变化。我们发现在胃癌细胞中稳定过表达RNF43后，不论是胃癌细胞系还是原代胃癌细胞的自我更新能力和干细胞标记物均有所下降。进一步的机制探索发现，RNF43过表达后，Wnt信号通路的关键靶蛋白LGR5和β-catenin均有所下降，并且加入Wnt信号通路的激活剂后可逆转过表达RNF43的干细胞抑制效果。综上所述，RNF43可能通过负向调控Wnt信号通路从而降低胃癌干样细胞的恶性生物学行为，腺病毒载体介导的RNF43过表达可能对今后的胃癌肿瘤治疗有一定的指导和前沿探索作用。