P42.3通过TGF-β信号通路介导大肠癌上皮-间质转化（EMT）促进侵袭转移的发生及其调控机制

Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) is a major process in the initiation of colorectal cancer (CRC) invasion and metastasis. The mechanism of EMT initiation and the corresponding targets of treatment have been regarded as the research hotspot recently. As a newly identified and characterized gene in gastric cancer (GC), P42.3 is associated with cell proliferation and tumorigenicity. In our previous research, we found that P42.3 is overexpressed in human CRC cancer. Downregulation of P42.3 significantly reduced CRC cell invasion, increased the expression of epithelial markers (E-cadherin) and decreased the expression of mesenchymal marker (N-cadherin). When treated with the TGF-β receptor I（TβRI）inhibitor and ZEB1 siRNA, the expression of P42.3 is significantly downregulated. Downregulation of epithelial markers and upregualtion of mesenchymal markers mean the initiation of EMT in tumor development. Therefore, in this study we will focus on the mechanism by which P42.3 mediates EMT and the regulatory mechanism of P42.3. Based on our preliminary data we will demonstrate the mechanism by which P42.3 induces alteration of E-cadherin and N-cadherin expressions in response to ZEB1 activation in CRC EMT initiation and CRC invasion and metastasis, and further evaluate the significance of P42.3 and ZEB1 expressions in clinical diagnosis and treatment via in vitro, in vivo experiments and patient samples. In a word, our research may provide scientific basis for molecular diagnosis and treatment of CRC invasion and metastasis.

大肠癌侵袭转移启动中的一个重要过程是上皮-间质转化（EMT），其发生机制及治疗靶点已成为近年来的研究热点。P42.3为一新近在胃癌细胞系中发现的基因，具有原癌基因的特性。我们的前期研究发现，人大肠癌中P42.3的表达显著上调，而下调P42.3的表达可显著降低大肠癌细胞的侵袭转移能力，并影响E-cadherin和N-cadherin 等EMT标志物的表达；抑制TGF-β receptor I（TβRI）的表达则明显下调P42.3的表达。故本课题欲从细胞实验、临床标本和动物实验等方面①深入研究P42.3调控EMT相关基因的表达在大肠癌EMT进程中的意义；②进一步探讨TGF-β信号通路转录因子ZEB1调控P42.3进而介导大肠癌EMT发生的调控机制。本课题将评估P42.3和ZEB1等作为大肠癌EMT发生诊断治疗新靶点的价值，以期进一步明确大肠癌侵袭转移的分子机制并为大肠癌的防治策略提供科学依据。

项目背景：大肠癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，恶性大肠肿瘤细胞的侵袭转移是许多大肠癌患者死亡的主要原因，也是临床治疗面临的巨大困难之一。大肠癌上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT)是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程。因而，阐明调控恶性大肠肿瘤细胞发生EMT过程的分子机制，明确其在大肠癌侵袭转移中的病理意义，探索基于EMT关键分子的诊断方法及靶向EMT关键分子的治疗手段，有利于更好的为大肠癌的治疗提供科学依据。.P42.3，又称为C9orf140，是2007年北京肿瘤研究所的研究者们在胃癌细胞系中通过mRNA DD(mRNA differential display)技术被分离和鉴定的一个新基因，其功能涉及细胞增殖，成瘤性及细胞周期调节，在胃癌的病理机制中可能发挥了重要作用。近期又有研究显示，C9orf140在大肠癌组织中的表达明显高于正常大肠粘膜组织，C9orf140可能是影响大肠癌预后的一个独立危险因素。我们的研究发现，抑制C9orf140的表达不仅可以诱导大肠癌细胞发生G2期细胞周期阻滞，降低癌细胞增殖能力，而且能显著降低大肠癌细胞的侵袭转移能力。.主要研究内容：大肠癌细胞中ZEB1经由TGF-β信号通路激活后可能直接上调C9orf140的表达，过表达后的C9orf140可通过调节EMT标志物（下调E-cadherin，上调N-cadherin）从而介导大肠癌EMT的发生进而促进大肠癌的侵袭转移。.重要结果和关键数据：在大肠癌细胞中，抑制TGF-βRI的表达明显下调磷酸化Akt、ZEB1、C9orf140的表达，抑制Akt的表达明显下调ZEB1、c9orf140的表达，抑制ZEB1的表达明显下调C9orf140的表达；ZEB1直接与C9orf140基因启动子区相结合。这些结果表明，TGFβ/AKT/ZEB1信号通路调控C9orf140的表达从而促进大肠癌的进展。.科学意义：本课题揭示了ZEB1经由TGF-β/Akt信号通路激活后诱导C9orf140转录表达从而促进大肠癌的进展，该研究结果不仅进一步丰富了信号通路理论，更重要的是能够为大肠癌的侵袭转移分子诊断和治疗提供新靶点，具有重要理论意义，并可为下一步拓展临床应用提供理论基础。