SATB2在结直肠癌转移中的作用及相关信号网络

近期我们应用结直肠癌原位移植在体选择模型结合Affymetrix基因表达谱芯片技术，发现SATB2在具有较高转移潜能的M5中表达下调。伴有或者不伴有转移的原发结直肠癌组织SATB2mRNA及蛋白表达水平均明显下调。临床病理研究表明，SATB2表达与结直肠癌患者肿瘤的侵袭、淋巴结转移、远隔转移及Duke's 分期相关；SATB2蛋白表达水平与结直肠癌患者整体生存和无病生存情况相关。SATB2作为基因组表达的组织者和转录因子，在结直肠癌转移中的作用值得深入研究。我们拟应用RNA干扰及基因过表达技术在体内和体外系统进一步确定SATB2在结直肠癌转移中的作用；应用ChIP-on-chip技术及相关蛋白组学技术，揭示SATB2在蛋白水平及DNA水平所参与调控的相关信号分子，确定SATB2与相关信号分子之间的功能联系，阐明SATB2及其相关信号通路在结直肠癌转移中的作用及其机制。

SATB2, 是一种特异性的核基质结合蛋白，参与染色质重构和组织特异性基因的表达调控。我们发现，SATB2在原发性结直肠癌或伴有远处转移的结直肠癌中的表达低于正常结肠组织。SATB2低表达水平与患者年龄、性别、肿瘤位置、肿瘤大小、肿瘤分化程度及血CEA水平无关，与肿瘤侵犯程度、淋巴结转移、远处转移及Duke分期密切相关。单变量和多变量生存分析提示高表达SATB2是预测结直肠癌预后的一个有利因子。进一步发现，SATB2基因导入可抑制结直肠癌细胞体外增殖能力、克隆形成能力、细胞运动能力等。荧光定量PCR结果显示，结直肠癌细胞上调SATB2后EMT相关标记物在SW480和HT29这两株细胞存在不同的反应。临床结直肠癌组织免疫荧光的结果显示，在癌组织边缘存在少数细胞SATB2表达阳性，与肿瘤干细胞的标记物CD133存在明显的共表达，同时这些SATB2表达阳性的细胞是上皮来源的。Bivariate双变量相关分析显示，配对结直肠癌组织标本的，SATB2与CD24、AXIN2在mRNA水平存在显著相关关系，并与结直肠癌干细胞标记物CD133及Oct4存在可能的联系。 进一步观察到，结直肠癌上调SATB2后，干细胞相关基因KLF2、KLF4、CD24、CD133、AXIN2、SOX2均出现明显的上调。Genomatix在线软件生物信息学方法预测发现，在CD133、CD44、AXIN2、Meis2、Nanog的某些启动子区域存在SATB2的结合位点，并且某些基因启动子在一些哺乳动物种属存在保守性，提示SATB2调控此类启动子的可能性大。miRNA芯片检测结果表明，结直肠癌细胞株HT29上调SATB2后的差异microRNA22个，其中上调的microRNA2个，下调的microRNA20个。生物信息学方法预测发现，SATB2下调的hsa-miR-202的潜在标靶蛋白之一DICER。Western blot结果显示结直肠癌细胞株SW480和SW620上调miR202后DICER表达水平较对照组低，而下调miR202后DICER表达水平较对照组改变不明显。研究证实：SATB2参与调控结直肠癌干细胞相关基因，是结直肠癌干细胞的调节因子，并且SATB2参与调控microRNA，SATB2上调后miR202表达下调，miR202负性调控DICER。