胃癌中DIXDC1与Wnt/β-catenin通路的关系及其生物学功能的研究

DIXDC1 was recently identified as a regulator in the Wnt pathway, which was involved in regulating nervous system development, cell motility and colon cancer cell proliferation. However, the relationship between DIXDC1 and Wnt pathway in the progression of human gastric carcinogenesis is unknown. We found that DIXDC1 protein expression was more highly expressed in intestinal-type gastric carcinoma than in diffused-type. We also found that DIXDC1 up-regulated the expression of β-catenin and inhibited the phosphorylation of β-catenin in gastric cancer cells. Therefore, we supposed that interactions of DIXDC1 and β-catenin might activate canonical Wnt pathway and participate in gastric carcinoma progression. Firstly, immunohistochemical staining and western blot will be performed to characterize the expression of DIXDC1 and the distribution of β-catenin in the gastric carcinoma tissue. Secondly, we will clarify whether the phosphorylation and nuclear localization of β-catenin is regulated by DIXDC1 and elucidate the mechanism involved in this process. Experiments in vitro will be performed to explore how DIXDC1 regulate human gastric carcinogenesis through Wnt pathway. Finally, we will confirm the interactions of DIXDC1 and Wnt pathway play an important role in gastric carcinoma in vivo. Our study will lay the foundation for revealing the gastric carcinogenesis mechanism, and provide more specific targets for the diagnosis and molecular targeted therapy of gastric cancer.

DIXDC1是人类Wnt通路的新基因，参与调节神经系统发育、细胞运动，促进大肠癌细胞增殖。但该基因是否通过Wnt通路参与胃癌的发生发展目前尚不清楚。我们预实验结果显示与弥漫型胃癌相比，DIXDC1在Wnt通路相关的肠型胃癌中高表达，且能上调β-catenin表达，下调其磷酸化水平，因此我们推测DIXDC1通过调节β-catenin激活Wnt通路进而影响胃癌发生发展。本课题将通过检测胃癌组织中DIXDC1表达及其与β-catenin的关系，分析其通过Wnt通路影响胃癌发生的可能性；于细胞水平探讨DIXDC1对β-catenin磷酸化水平和入核过程的调控及机制，阐明DIXDC1通过Wnt/β-catenin通路对胃癌生物学特性的影响；最后通过动物实验验证DIXDC1可通过Wnt通路影响胃癌生物学特性。本研究为深入揭示胃癌的发生机制奠定基础，为胃癌的诊断及分子靶向治疗提供更有针对性的靶点和依据。

DIXDC1是人类Wnt通路的新基因，目前对于该基因的生物学功能的研究较少，为数不多的研究显示，该基因参与调解神经系统发育、细胞运动、促进大肠癌细胞增殖。但DIXIDC1是否通过Wnt通路参与胃癌的发生发展目前尚不清楚。本课题根据课题计划检测了259例胃癌组织标本中DIXDC1的表达，结果显示DIXDC1的表达与胃癌最常用的组织学分型-Lauren分型相关，即肠型胃癌中DIXDC1的表达较高。肠型胃癌中DIXDC1的表达与β-catenin细胞核内表达相关。DIXDC1与肠型胃癌的患者年龄(≥60岁, P=0.018)、肿瘤体积(≥5cm, P=0.036)、肿瘤分化(P=0.003)、浸润深度(P<0.001)、淋巴结转移(P<0.001)和临床分期(P=0.003)均具有相关性。多因素分析结果显示，DIXDC1是肠型胃癌的独立预后因素。为了更好地证明胃癌中DIXDC1与Wnt通路的关系，我们在细胞水平研究了DIXDC1对胃癌生物学特性的影响及其机制。实验结果显示，DIXDC1能通过上调MMPs的表达，下调E-Cadherin的表达进而促进胃癌细胞的侵袭迁移能力。因为人体组织水平提示，DIXDC1与β-catenin 的细胞浆及细胞核的堆积相关，因此，我们在细胞水平深入研究该通路。Luciferase实验证实DIXDC1可以增加TCF/LEF结合位点启动子转录活性，提示DIXDC1基因参与了Wnt/β-catenin/TCF/LEF的调控。通过Western blot和免疫荧光实验均证实了DIXDC1能促进β-catenin，并深入研究其机制，结果提示，DIXDC1通过影响GSK-3β激酶活性，继而影响β-catenin的磷酸化，造成胃癌细胞中β-catenin的堆积。当通过siRNA技术干扰β-catenin蛋白的表达，胃癌细胞的侵袭转移能力则受到了抑制，以上实验结果说明了，DIXDC1通过影响β-catenin蛋白进而影响胃癌的侵袭转移能力。本课题首次发现了DIXDC1与肠型胃癌的发生发展密切相关，能通过影响经典Wnt通路进而影响胃癌的侵袭转移能力。通过本课题的研究，进一步完善了DIXDC1的生物学功能，明确了胃癌中DIXDC1与经典Wnt通路的关系，为胃癌的分子靶向治疗提供了更有针对性的靶点和依据。