RIG-G基因抑制肺腺癌细胞增殖的作用与机制

We previously reported the retinoic acid-induced gene G (RIG-G) was an important tumor inhibition gene, which induced growth arrest through inhibition of cell cycle in tumor cells. Preliminary experiments demonstrated that the expression of RIG-G could be induced remarkably in lung tumor cells; and up-regulation of cell cycle was strongly associated with the proliferation of lung cancer cells. Therefore,we speculate RIG-G is likely to inhibit the proliferation of lung cancer. First of all this study is to investigate tumor growth inhibitory function of RIG-G in lung adenocarcinoma cells via up/down-regulation of RIG-G gene expression with transfection technique of Tet-off expression system and RNAi; and then to analyze expression and activation of several important signaling molecules and signaling pathways such as proliferative signalling in transfected tumor cells through protein array and western blot; moreover, to research the molecular mechanisms of tumor inhibitory effect of RIG-G in lung adenocarcinoma cells via cellular and molecular biology techniques containing CHIP, CO-IP, Luciferase reportor assay, and gel filtration chromatography etc; finally, to confirm the tumor inhibitory effect of RIG-G in a lung cancer mouse model. This study will afford experiemental basis to elucidate the effect, mechanism, and applied value of RIG-G in anti-lung tumor proliferation.

我们的前期研究发现RIG-G是一个重要的肿瘤抑制基因，促进细胞周期停滞是其抑制肿瘤细胞增殖的机制。近来证实RIG-G在肺癌中具有极大的诱导表达潜力，同时又发现细胞周期的上调是肺癌细胞增殖的重要原因。推测RIG-G有望用于肺癌的增殖控制。为此，本研究拟以肺腺癌为研究对象，采用Tet-off表达系统和RNA干扰转染技术上调/下调细胞RIG-G的表达，分别检测转染肿瘤细胞的增殖能力；随后借助蛋白质芯片和western blot 技术检测转染肿瘤细胞增殖信号等重要信号分子和信号转导通路的表达与活化；进而利用染色体免疫沉淀，免疫共沉淀，荧光素酶报告基因，凝胶过滤层析等细胞和分子生物学技术研究RIG-G在肺腺癌细胞中抗肿瘤作用的分子机制；最后明确RIG-G对小鼠肺癌模型肿瘤细胞生长的抑制作用。为阐明RIG-G抗肺癌增殖的作用、机制与应用价值提供实验依据。

RIG-G是一个重要的肿瘤抑制基因，促进细胞周期停滞是其抑制肿瘤细胞增殖的机制。近来证实RIG-G在肺癌中具有极大的诱导表达潜力，同时又发现细胞周期的上调是肺癌细胞增殖的重要原因。推测RIG-G有望用于肺癌的增殖控制。我们的目的是明确RIG-G具有抑制NSCLC腺癌细胞生长和增殖作用以及阐明RIG-G在肺腺癌细胞中抗肿瘤作用的分子机制。我们的研究发现过表达RIG-G降低肺癌细胞的增殖，抑制小鼠移植瘤的生长。沉默Rig-G表达后肺癌细胞的增殖加快，克隆形成能力增强。随后分析RIG-G过表达A549稳转细胞株的mRNA 表达谱，发现多条增殖信号通路，包括wnt信号通路和NFkB信号通路等被RIG-G显著抑制。RIG-G过表达后，c-jun，JNK，Akt, ERK1/2等与细胞增殖相关蛋白激酶的磷酸化被显著抑制，细胞周期蛋白c-Myc，cyclinD1表达降低，p21，p27和p53蛋白表达上调。结果还发现RIG-G 蛋白过表达后，与c-jun 蛋白结合的c-Myc DNA显著减少。同时Luciferase的结果发现c-Myc的转录活性也显著下降。表明RIG-G 蛋白可能通过降低c-jun磷酸化，从而抑制c-Myc 基因的转录。进一步，RIG-G过表达后，肺癌细胞中CSN 复合物CSN3，CSN5和CSN8的含量显著下降，Rig-G 损害了CSN复合物的稳定，抑制CRL-E3 泛素连接酶多个亚基的表达。提示细胞周期抑制蛋白p27蛋白在细胞内的累积，可能是由于RIG-G 蛋白通过影响CSN 复合物的完整和稳定性，干扰CRL-E3 泛素连接酶的稳定和功能，导致p27 蛋白在细胞核内的泛素化受到抑制所引起。我们还发现，RIG-G可能通过影响STAT3-NFkB信号途径抑制肺癌细胞的生长。RIG-G显著抑制肺癌细胞IkBa 的泛素化降解，直接导致NFkB活性的抑制。进一步的研究表明，RIG-G明显降低STAT3的表达，继而抑制miR21 和 miR181b-1激活NFkB的两个途径PTEN/Akt 和CYLD/IkBa的活性，最终通过抑制NFkB活性，降低肺癌细胞的生长。我们的研究揭示了RIG-G抑制肺癌的作用和分子机制，为肺癌的治疗提供一个新方法。