RegIII信号通路与SOCS3甲基化协同调控胰腺炎症恶性转化的分子机制研究

Regenerating gene（Reg）III is upregulated in the inflammatory microenvironment and provides effective protection against inflammation. However, Reg III also plays a key role in the development of malignant human pancreatic cancer. Thus, Reg III has the dual function of anti-inflammation and promoting malignant transformation. The structure and function of Reg III gene allow Reg III to be involved in the core control system of inflammation-linked carcinogenesis -- IL-6/ JAK/STAT3 signaling pathway. SOCS3 methylation and the expression of RegIII mRNA always occurred together in pancreatic cancer tissues. To clarify the RegIII-related complicated regulatory network and the key role of SOCS3 gene in inflammation-linked carcinogenesis, this research will use analysis of differential expressed genes in pancreatic cancer tissues / and their adjacent normal/ inflammatory tissues to identify RegIII-related molecules; study RegIII gene expression, the dynamical change and effect of key molecules in RegIII-related signaling pathway, and the influence of SOCS3 methylation on the final effect of activated RegIII signals. This research is to reveal the new molecular mechanism of the synergism of RegIII signaling pathways and SOCS3 methylation in the regulation of inflammation-linked pancreatic carcinogenesis.

炎症微环境下表达上调的再生基因RegIII可对炎症发挥有效的保护作用；然而在非可控性炎症中Reg III的高表达和分泌又与人恶性胰腺癌的发生密切相关。因此RegIII具有抗炎和促恶性转化的双重作用。RegIII的基因结构和功能使其参与炎症恶性转化的核心调控系统IL-6/ JAK/STAT3信号通路。胰腺癌组织中SOCS3甲基化又常与RegIIImRNA表达协同出现。为阐明RegIII相关的促慢性炎症恶性转化的复杂调控网络以及SOCS3基因所起的关键作用，本课题拟通过差示分析临床胰腺癌旁正常/癌旁炎症/癌组织中RegIII-SOCS3共表达分子；结合体外和体内方法，研究胰腺恶性转化过程中RegIII基因表达及其关联信号通路关键分子的动态变化和作用，以及SOCS3甲基化对RegIII信号通路激活后效应的影响，揭示RegIII调控通路和SOCS3甲基化协同促发胰腺非可控炎症恶性转化的新分子机制。

促胰岛细胞再生和增殖的RegIII（人REG3A，小鼠Reg3g）是调控病理生理机能的重要多功能因子，具有参与炎症、肿瘤调控和促增殖效应。RegIII可与IL-6通过相同的通路促进炎症反应，而SOCS蛋白又在炎症通路中发挥负反馈调节作用。SOCS3的甲基化状态很可能协同RegIII参与到胰腺炎症恶性转化过程。.我们首先通过Microarray对比分析REG3A与IL-6作用下人胰腺癌细胞基因表达差异，发现REG3A与IL6促进人胰腺癌细胞增殖的分子机制相似。然后我们发现低分化转移胰腺癌细胞REG3A 呈现高表达，而高表达REG3A 的细胞SOCS3表达下调且呈现SOCS3甲基化现象，过表达SOCS3明显抑制REG3A 的促细胞增殖效应。干扰正常胰腺上皮细胞HPDE6c7内SOCS3基因表达，可显著加强外源性RegⅢ的促细胞增殖效应。而且下游信号通路 STAT3和NF-κB活化与胰腺癌细胞SOCS3 甲基化及REG3A过表达相关。我们还在C57/BL6j小鼠体内成功建立Reg3g相关的慢性胰腺炎恶性转化的动物模型。.随后采用各通路分子逐级干扰的方式，确定REG3A激活JAK2/STAT3与NF-κB信号通路，及下游CyclinD1和Bcl2蛋白表达，促进肿瘤细胞增殖、侵袭和克隆形成的作用。采用免疫共沉淀和基因封闭的方式确定REG3A细胞膜受体EGFR，并确定IL-6可通过JAK2/STAT3通路促进REG3A分泌，而REG3A也可通过该通路促进自分泌，两者共享相同通路发挥促胰腺癌细胞增殖作用。我们还研究了REG3A联合IL-6体内、外促进胰腺癌细胞恶性增殖以及裸鼠体内肿瘤形成的作用。最后我们研究Reg3g促进胰腺癌形成的免疫学机制。我们在小鼠体内成功建立了皮下移植瘤模型及胰腺原位癌模型，首先确定Reg3g促进胰腺癌形成的关键靶细胞即树突状细胞（DC）、CD8+T细胞以及Treg；其次明确Reg3g上调胰腺癌组织关键基因（如Ki67、Caspase3基因）和下调SOCS3基因（促进其甲基化），并且协同Th2型细胞因子抑制肿瘤免疫应答，促进肿瘤细胞恶性增殖；第三我们明确Reg3g抑制DC迁移和吞噬功能，减弱局部肿瘤组织中CD8+T细胞浸润和杀伤性作用以及通过负性调控因子如CD152、PD-1和PD-L1等，干扰CD8+T细胞与DC相互作用，抑制CD8+T细胞杀肿瘤作用。