AC-01：一种新的抗癌蛋白，生物治疗大肠癌及其UPR和信号转导机制的研究

抗癌蛋白是近年提出的基于分子免疫生物学的一种肿瘤治疗策略。我们的前期研究工作发现一人类功能未知基因，其编码蛋白可显著抑制人大肠癌细胞增殖活性，故将其命名为AC-01。其与内质网应激和UPR呈负相关，是一种损伤保护性蛋白，是典型的抑癌基因。故本课题组旨在：利用动物肿瘤模型抑瘤实验，确定AC-01体内治疗大肠癌的作用及其机制，同时探讨最适体内抑瘤剂量； 利用动物肿瘤模型以及体外细胞模型实验，探讨AC-01抑制大肠癌细胞增殖可能的分子及信号转导机制，即涉及AC-01治疗大肠癌作用的UPR信号转导通路、调控大肠癌细胞周期蛋白及其他相关的信号转导通路；利用大肠癌患者的血清及病理标本，检测其表达水平与健康对照者的差异，探讨其用于大肠癌血清学预测及病理分析的可能性。AC-01蛋白可能做为一种新的抗癌蛋白用于大肠癌的生物治疗，也可能做为大肠癌的诊断指标用于临床实践，极具应用前景及社会及经济价值。

我们的前期研究工作发现一人类功能未知基因,其编码蛋白可显著抑制人大肠癌细胞增殖活性,故将其命名为 AC-01。其与内质网应激和UPR 呈负相关，是一种损伤保护性蛋白,是典型的抑癌基因。细胞增殖实验发现过表达FAM172A能够明显抑制大肠癌细胞系LoVo细胞的增殖，而抑制FAM172A的表达则出现大肠癌细胞明显增殖情况，这些说明FAM172A能够调节大肠癌细胞的增殖。为了明确FAM172A调控大肠癌细胞增长的可能机制，使用western blot和PCR检测细胞中细胞周期相关蛋白的表达，我们发现过表达FAM172A，细胞周期相关蛋白Cyclin D1 and CDK2表达下降，而抑制FAM172A的表达，Cyclin D1 and CDK2表达明显增加，这些数据表明FAM172A通过调控细胞周期相关蛋白从而调节大肠癌细胞的增殖。我们还发现基质金属蛋白酶家族MMP2和MMP9的表达在过表达或者抑制FAM172A时与细胞周期相关蛋白的表达趋势相同。而基质金属蛋白酶能够降解细胞外基质蛋白，在肿瘤进展时组织侵袭中发挥着重要作用。因此我们进行划痕实验以及transwell细胞转移实验验证FAM172A对大肠癌洗白转移与侵袭的影响，在划痕实验中我们发现抑制FAM172A的表达，LoVo细胞进入划痕空白区的速度较高表达FAM172A时快。此外，细胞迁移实验结果显示抑制FAM172A表达后大肠癌细胞迁移能力增强。因此，FAM172A通过调控机制基质金属蛋白酶的表达从而调节大肠癌细胞迁移与侵袭。由于FAM172A表达于内质网中，我们使用western blot检测内质网应激相关的信号通路蛋白，过表达FAM172A能够抑制GRP78, PERK, XBP1和ATF6的表达，且出现elF2α的磷酸化，FAM172A可能能通过调控PERK介导的elF2α的磷酸化从而应对内质网应激。前面的结果表明 FAM172A在体外细胞实验中能够抑制大肠癌细胞生长，为了验证FAM172A能够在体内抑制大肠癌细胞的生长，小鼠大肠癌xenograft实验结果显示，过表达FAM172A后，小鼠肿瘤体积、重量及荧光强度明显降低，而抑制FAM172A的表达后结果相反。我们推测在结肠癌中FAM172A是一个抑癌基因。