TM9SF4调控非小细胞肺癌细胞凋亡机制研究

TM9SF4 is a transmembrane protein belonging to the transmembrane-9 superfamily (TM9SF), which is a well-defined family of proteins characterized by a large hydrophilic N-terminal domain followed by nine transmembrane domains. It has been implicated to participate in multiple cellular processes such as tumor cannibalism, cell adhesion and drug-resistance of cancer cells and it is highly expressed in the melanoma cells. Our published data showed that TM9SF4 promotes autophagy and our recent studies showed that TM9SF4 is highly expressed in cancer cells compared to normal cells, and knockdown of TM9SF4 inhibits cancer cell proliferation and promotes apoptosis. However, the exact role and mechanism of TM9SF4 in regulating lung cancer cell apoptosis is not known. This study is focused on the mechanism by which TM9SF4 regulates cancer cell apoptosis both in vitro and in vivo, using microplate reader, immunoblot, immunostaining and flow cytometry et.al. Meanwhile, the endoplasmic reticulum stress inhibitor 4-PBA and caspase 9 inhibitor will be used to study the mechanism of TM9SF4 regulation of apoptosis. The expected results will not only reveal the mechanism of TM9SF4 regulation on tumor cell apoptosis, but also provide a new markers and experimental theoretical basis for the diagnosis and treatment of tumors.

TM9SF4是具有9个跨膜结构域和一个N端可变胞外结构域的超家族成员。目前研究发现它参与了同类相食，细胞粘附和癌细胞耐药等活动，且在黑色素瘤细胞高表达。我们已发表的数据表明TM9SF4促进细胞自噬，前期结果显示与肺正常上皮细胞相比，TM9SF4高表达于肺癌细胞，且敲低TM9SF4会抑制肺癌细胞生长并促进其凋亡，因此TM9SF4可能在肿瘤细胞的凋亡中起关键的作用，然而其在调控肿瘤细胞凋亡中的具体的角色和机理尚不清楚。本研究拟运用体内、体外模型，利用免疫印迹，免疫荧光和流式细胞术等方法，多角度验证TM9SF4调控细胞凋亡的机制。并结合内质网应激抑制剂4-PBA和caspase9的抑制剂等在细胞水平和动物水平上，解析其发挥功能效应的途径。该项目的完成不仅能揭示TM9SF4在调控肿瘤细胞凋亡的作用机制，阐明TM9SF4在成瘤发生的作用，还将为肿瘤的诊断治疗提供新的潜在标记物和实验理论依据。

(1).TRPM2（瞬时受体电位 melastatin-2）是一种通透 Ca2+ 的非选择性阳离子通道，在癌症中高表达并调节细胞迁移、侵袭和增殖。目前尚无研究TRPM2与癌症患者预后或肿瘤免疫浸润的相关性和TRPM2作为预后标志物的可能性。本研究我们发现相对于正常组织，大多数肿瘤组织TRPM2 水平显著升高；TRPM2 上调与肾透明细胞癌 (KIRC) 患者的不良临床特征显著相关；TRPM2水平与免疫细胞浸润正相关；TRPM2 高表达与KIRC 预后较差相关；过基因功能和通路富集分析，我们发现TRPM2 主要参与T细胞激活过程。 总之，TRPM2 可通过调节 T 细胞活化作为KIRC 预后和免疫浸润的标志物,为KIRC 的TRPM2 功能研究提供更多参考。(2) 内皮细胞 (EC) 功能障碍和血小板过度活跃是川崎病 (KD) 的标志。血小板微粒转移的 MiR-223 参与脓毒症中内皮细胞的功能调节。然而，miR-223 在内皮功能障碍中的作用尚未在 KD 研究。该研究随机招募 45 名急性 KD 患者和 45 名匹配的对照。当与人冠状动脉内皮细胞 (HCAEC) 共培养时，KD 血小板掺入 HCAEC导致 miR-223 转移。HCAEC 中 miR-223 的增加主要来自血小板. KD 血小板衍生的 miR-223 减弱HCAEC 中 TNF-α 诱导的细胞间粘附分子-1 (ICAM-1) 表达，抑制单核细胞与 HCAEC 的粘附, 同时伴随 CD45+ 炎症细胞浸润。表明血小板衍生的 miR-223 抑制 ICAM-1 的表达，减弱白细胞粘附，从而减少 KD 血管炎中的内皮损伤。（3）TM9SF4在癌症中高表达并调节细胞自噬，黏附和迁移。目前尚无研究TM9SF4在肺癌中的作用。在本研究中，我们在公共数据库中探讨 TM9SF4 的 mRNA 水平与不同癌症患者预后之间的相关性。我们发现 1) 相对于正常组织，大多数肿瘤组织中TRPM2 水平升高；2) TM9SF4 高表达与一些癌症患者的预后较差相关；3）体外实验中敲低TMS9F4促进肿瘤细胞的凋亡；4）体内实验中敲低TM9SF4减缓肿瘤的生长；5）预测TM9SF4的三维结构模型，可能作为金属结合蛋白调控细胞周期。本研究首次对TM9SF4在肺癌的作用进行研究，并对TM9SF4是否作为肺癌标记物提供参考。