胃癌干细胞新标志物ANTXR2在胃癌转移中的作用及其分子机制研究

Cancer stem cells are seeds of invasion and metastasis. We previously found that gastric cancer stem cells（GCSCs)possess highly ability of invasion and metastasis in association with mesenchymal phenotype, but the mechanism remains unclear. With the gene array analysis, we found, for the first time, that Anthrax toxin receptor 2 (ANTXR2) is higly expressed in GCSCs, and is associated with stemness properties,epithelial-mesenchymal transition （EMT） phenotype and ability of invasion and metastasis of GCSCs. It is reported that ANTXR2 can interact with LDL receptor-related protein 6 （LRP6） which is a coreceptor of Wnt, suggesting ANTXR2 might regulats Wnt signaling pathway. In adition, we found that ANTXR2 is related to activation of Src-Erk signaling pathway. These two signaling pathways are important regulators of EMT process.Thereby we hypothesized that ANTXR2 can promote invasion and metastasis of GCSCs by inducing EMT through Wnt and Src-Erk signaling pathways. In this study, we plan to employ GCSCs and clinical samples for materials, using a series of methods, such as RNAi,qPCR, Western Blot,IHC, to explore the role and mechanism of ANTXR2 in GCSCs invasion and metastasis in vitro and in vivo.It would contribute to elustrating the mechanism of invasion and metastasis of gastric cancer and provide new targets for gastric cancer therapy.

转移是胃癌患者的主要死因，肿瘤干细胞被认为是肿瘤转移的种子细胞。我们前期分离鉴定出胃癌干细胞，发现其具有高侵袭转移特性并呈上皮-间质转化（EMT）表型，但分子机制不清。经基因芯片分析，我们首次发现炭疽毒素受体2（ANTXR2）在胃癌干细胞高表达，且与胃癌干细胞干性特性、EMT表型及侵袭转移能力密切相关。ANTXR2能与LRP6相互作用，后者可激活Wnt信号通路，我们还发现ANTXR2与Src-Erk通路激活有关，这两条通路都能诱导EMT，而EMT是侵袭转移过程的重要事件。因此我们推测做为胃癌干细胞的功能性标志物，ANTXR2可能通过与LRP6 相互作用激活Wnt通路并能激活Src-Erk通路，诱导EMT而促进胃癌侵袭转移。本项目拟用胃癌干细胞及临床标本为材料，采用多种分子生物学技术和体内外实验探索ANTXR2调节EMT进而促进胃癌干细胞侵袭转移的作用和机制，有望为胃癌治疗提供新靶点。

转移是胃癌患者的主要死因，肿瘤干细胞被认为是肿瘤转移的种子细胞。我们前期分离鉴定出胃癌干细胞，发现其具有高侵袭转移特性并呈上皮-间质转化（EMT）表型，但分子机制不清。经基因芯片分析，我们首次发现炭疽毒素受体2（ANTXR2）也称毛细血管形态发生基因2（CMG2）在胃癌干细胞高表达，且与胃癌干细胞干性特性、EMT表型及侵袭转移能力密切相关。故推测CMG2可能通过维持胃癌干细胞干性而中发挥作用，并可能做为胃癌干细胞的功能性标志物。本项目按原定研究内容顺利实施并取得预期结果。主要研究内容、结果和科学意义如下：一是研究了CMG2在胃癌样本表达的临床意义，发现CMG2在癌旁组织呈低表达或不表达，而在胃癌组织高表达，且其表达水平与TNM分期、侵袭深度及淋巴结转移呈显著正相关，与患者预后呈负相关，CMG2可充当胃癌的独立预后因子；二是研究了CMG2在胃癌干细胞干性维持中的作用及作为胃癌干细胞功能性标志物的可能性，发现CMG2high细胞亚群具有显著的肿瘤干细胞特征，包括高表达干性相关基因、高的克隆形成和细胞球形成能力、多向分化潜能以及成瘤能力，沉默CMG2表达显著降低胃癌细胞的干性及间质表型，CMG2与已报道的胃癌干细胞标志物CD44之间具有良好的表达一致性，沉默CMG2表达显著降低减少CD44亚群的数量，表明CMG2参与胃癌干细胞干性的维持并且是胃癌干细胞一个新的功能性标志物；三是研究了CMG2发挥这些作用的分子机制，发现CMG2能与LRP6相互作用而激活Wnt/β-catenin信号通路。本项目主体文章已投稿Oncogene并已修回，另外部分支持了4篇相关论文的完成（均已发表，总IF=21.8547）。此外，研究过程中还增做了鼠抗人CMG2单抗的制备，获得8F3单抗，申报国家发明专利1项（进入实审阶段）。