STGC3基因在细胞生长增殖中的作用与机制研究

STGC3是申请者新克隆的鼻咽癌相关基因，前期研究结果显示：在鼻咽癌细胞系及鼻咽癌组织中均存在STGC3基因的表达降低或缺失；恢复STGC3基因在鼻咽癌细胞系CNE2的表达，可明显抑制CNE2的生长增殖；下调STGC3基因在NIH-3T3细胞系的表达，其生长增殖速度加快。为进一步探明STGC3基因在细胞生长增殖中的作用与分子机制，本项目拟选用STGC3基因高表达的永生化人鼻咽上皮细胞系NP69为研究对象，采用miRNA技术，观察STGC3基因表达降低对NP69细胞系生长增殖、转化状况及蛋白质表达谱的影响；通过蛋白质谱分析，鉴定差异表达蛋白质；制备STGC3蛋白的单克隆抗体，施用免疫共沉淀，鉴定在细胞信号传导中与STGC3蛋白质相互作用的相关蛋白质分子，为阐明鼻咽癌发病分子机制提供新的实验依据。

前期研究发现，STGC3是一个鼻咽癌相关候选抑瘤基因，其在鼻咽癌组织及细胞系中表达降低，转染并诱导STGC3基因表达能抑制鼻咽癌CNE2细胞株的生长增殖，然而其调控细胞生长增殖的机制尚未明确。本项目首先通过应用强力霉素诱导STGC3表达，观察STGC3高表达对裸鼠CNE2皮下移植瘤生长增殖及相关蛋白质表达的影响。结果发现，STGC3高表达能在体内通过改变凋亡相关蛋白bcl-2、Bax的表达，促进肿瘤细胞凋亡，从而抑制裸鼠CNE2皮下移植瘤的生长增殖。雌二醇能通过降低Hsc70及cyclin D1的表达，增强STGC3基因对CNE2生长增殖的抑制作用。应用shRNA敲低永生化鼻咽粘膜上皮NP69细胞中STGC3基因的表达可导致细胞生长增殖速度加快，克隆形成能力、迁移、侵袭能力增强，但未见裸鼠移植瘤的形成，表明STGC3表达降低能导致NP69细胞呈现出部分恶性表型。iTRAQ及质谱技术分析结果显示，STGC3基因低表达的NP69细胞中蛋白质表达谱发生改变，共鉴定出差异表达明显的蛋白质分子83个，其中上调蛋白包括mTOR、ANXA3等45个；下调蛋白包括Beclin-1、TSC-22等38个，这些差异蛋白主要参与调控细胞生长增殖、蛋白质合成、物质代谢、细胞骨架、信号传导及自噬等细胞生命活动过程，其中mTOR 信号通路在STGC3表达降低导致NP69细胞呈现出部分恶性表型过程中可能发挥了重要作用，从而揭示了STGC3基因在鼻咽粘膜上皮细胞及鼻咽癌细胞生长增殖中的作用及其机制。随后，本项目通过构建突变重组真核表达质粒并转染CNE2细胞，发现STGC3基因656位和725位的胞嘧啶（C）是STGC3基因负调控细胞生长增殖的重要位点，而913位T的突变，不影响STGC3基因对细胞生长增殖的负调控作用，从而明确了STGC3基因发挥抑瘤作用的功能位点。通过生物信息学分析、EMSA、染色质免疫共沉淀实验及构建靶向Sp1的shRNA慢病毒载体并转染至CNE2细胞系后，发现－934bp至－653bp区域可能是STGC3基因的核心启动子区，转录因子Sp1能结合在该区域，负性调控鼻咽癌细胞中STGC3基因的表达，从而揭示STGC3基因的转录调控机制。