结直肠癌组织中细胞周期调控新基因CAC1与多药耐药关系的研究

结直肠癌的复发与转移与多药耐药密切相关，寻找与之密切相关的细胞周期调控基因是肿瘤多药耐药的新研究方向。在前期研究发现结直肠癌中高表达的与细胞周期调控密切相关新基因CAC1，在化疗药物的作用下表达升高，耐药的细胞株中高表达，升高CAC1可抑制化疗药物诱导的细胞凋亡的基础上。本研究拟通过细胞生物学的体外研究、裸鼠原位结直肠癌模型的体内研究、ICAT技术差异蛋白的筛选等一系列方法，验证是否在肿瘤细胞产生耐药的过程中，由于CAC1异常升高加快了细胞周期的进程（EGFR-SRC-CAC1-CDK2/cyclinE），使受损的细胞更易跨过G1/S监测点进入S期启动DNA复制，增加DNA复制错误，导致基因组稳定性降低，从而增加耐药性细胞的产生。探讨CAC1与肿瘤化疗耐药的关系，为阐明多药耐药提供新的机制及新的治疗靶点。

CAC1是新发现的在细胞生长、细胞周期调控、肿瘤耐药、侵袭转移及海马神经元凋亡等多方面具有重要功能的基因。新基因CAC1是本实验室最先克隆并命名的基因，具有原创性。因其许多的生物学功能未知，有必要对其进行深入的研究，在青年基金的资助下，对CAC1功能做了探索性的研究，得到了许多令人振奋的结果。于2013年应人类基因命名委员会(HGNC)要求，将CAC1基因正式命名为Homo sapiens CDK2-associated, cullin domain 1 (CACUL1)。.1. CAC1在肿瘤多药耐药方面的研究：研究发现抑制CAC1表达能够增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，这一过程有可能通过下调MDR1的表达实现。实验发现具有抑癌功能的miR-199a-5p能够下调CAC1的表达。致癌诱因Desoxycholic Acid能够下调miR-199a-5p表达，而CAC1的表达却升高。抑制CAC1表达能够抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭转移能力，这提示CAC1的表达增高与细胞恶变、侵袭性增高及化疗药物耐药密切相关。.2.CAC1在胃癌发病机制方面研究：在胃癌中CAC1的相关研究还是空白，扩展性研究发现致病性H. pylori能够通过AP-1调控CAC1表达，促进CAC1表达升高，并通过SLUG通路促进细胞间质化转变，促进肿瘤细胞的转移。同时也增加了肿瘤细胞对抗化疗药物诱导的细胞凋亡。上述研究结果为H. pylori的致癌机理提供了重要的信息。.3.CAC1在神经细胞衰老凋亡方面研究：对CAC1做了进一步扩展性研究，对构成CAC1的EST在NCBI数据库中来源做了分析，发现构成CAC1的EST有大量是来自于脑组织，这提示CAC1基因功能可能与脑的生理功能相关。研究发现，CAC1在正常人脑海马标本中免疫组化结果提示主要表达在神经元细胞，脑胶质细胞几乎不表达；在AD患者脑海马标本中CAC1的表达明显减低，这提示CAC1表达减低与AD 的发病有关，升高CAC1的表达能够抑制Aβ25–35诱导的细胞凋亡发生。.4.应激状态与CAC1关系：肿瘤患者伴有抑郁状态其血清中氧化应激指标及去甲肾上腺素水平明显升高，与CAC1的表达呈正相关。研究结果显示去甲肾上腺素及H2O2能够上调CAC1表达。β受体阻滞剂能够抑制CAC1表达，这可以部分解释β受体阻滞剂逆转肿瘤细胞的多药耐药机理。