新候选癌基因EIF-5A2在结直肠癌浸润转移中的分子致癌特征及其临床肿瘤学意义的研究

结直肠癌（colorectal carcinoma, CRC）的发生发展是一个多基因改变多步骤的复杂过程。最近，我们在CRC染色体3q26.2锁定了一个新的候选癌基因: EIF-5A2, 并发现EIF5-A2扩增和过度表达与CRC的浸润转移密切相关。目前，EIF5-A2基因在CRC浸润转移中的分子致癌特征还很不清楚。.本项目拟首先采用基因转染和RNA干扰技术，观察EIF5-A2基因导入或沉默后对CRC细胞株体外生长、迁移、侵袭和体内转移等生物学行为的影响；进一步通过cDNA芯片检测，确证CRC细胞中EIF-5A2基因导入和沉默后共同涉及的差异表达基因，筛选EIF-5A2密切相关的潜在下游基因和信号传导通路；最后，免疫组化检测EIF-5A2及其下游基因在大病例CRC组织芯片中的蛋白表达及其相关性；结合临床和预后资料，分析和总结EIF-5A2在CRC浸润转移中的分子致癌特征及其临床肿瘤学意义。

我们前期从染色体3q26.2区段分离并鉴定了一个新的候选癌基因：真核起始因子5A2（EIF-5A2）。本项目旨在探讨EIF-5A2基因在结直肠癌 (CRC)侵袭和转移中的分子作用与机制及其临床肿瘤学和预后意义。本项目研究中，我们首先应用Western blotting和免疫组化方法检测了EIF-5A2基因在多个CRC细胞株和大病例的CRC组织芯片（TMA）中的表达情况, 并分析其与CRC临床病理学资料的相关性和预后价值。随后采用RNA干扰和基因转染方法, 结合细胞体外生长、迁移和侵袭检测以及动物体内转移实验，分别探讨EIF-5A2基因敲低和过表达对CRC细胞生物学行为和细胞上皮-间质转化（EMT）的影响。 进一步应用Real-time PCR 转移基因芯片和CRC组织芯片筛选和验证EIF-5A2潜在的下游基因。最后，通过染色质免疫共沉淀（ChIP）和荧光素酶报告基因等一系列体内外实验，探讨EIF-5A2促进CRC细胞侵袭和转移的分子机制。结果显示：102/229（44.5%）的CRC组织出现EIF-5A2蛋白过度表达，而且与肿瘤的淋巴结和远处转移及临床分期均显著正相关（P<0.05）；EIF-5A2过度表达是评估CRC预后不良的独立预后指标（P<0.05）。敲低内源性高表达EIF-5A2的CRC细胞株LOVO和SW480的EIF-5A2表达水平，可明显抑制细胞体外增殖、迁移和侵袭和EMT。稳定过表达CRC细胞株SW1116中EIF-5A2，则可显著促进其体外增殖、迁移、侵袭和EMT及其在动物体内的转移。 Real-Time PCR转移芯片检测发现MTA1和CTNNA1是EIF-5A2下游的两个重要靶基因；而且在CRC组织芯片组织中，EIF-5A2与MTA1的表达显著正相关（p<0.01）。深入的机制研究发现，敲低MAT1表达可以抑制外源性EIF-5A2过表达所促进的CRC细胞迁移，侵袭和EMT； EIF-5A2过表达可通过促进c-myc与MTA1基因启动子的结合，并募集组蛋白乙酰转移酶GCN5和TIP60以提高组蛋白H3和H4乙酰化水平从而上调MTA1的表达，诱导CRC细胞的EMT和侵袭能力。这些研究的结果提示：EIF-5A2基因可通过上调MTA1表达促进肿瘤细胞EMT在CRC转移中发挥重要的癌基因作用；EIF-5A2可以作为CRC的一个新预后标志物和有效治疗靶点。