CD24诱导胃癌细胞上皮间质转化的功能及机制

The epithelial mesenchymal transition (EMT) is one of the main research directions. The progression of gastric cancer (GC) to invasive and metastatic disease may involve localized occurrences of EMT. However, mechanisms of the EMT process in GC progression are not fully understood. We previously showed that knockdown of CD24 effectively inhibited the invasion, decreased N-cadherin (a key marker of mesenchymal cell),increased VDR (a key marker of epithelial cell) and decreased pSTAT3 in MGC803 and AGS cells.Meanwhile, overexpression of CD24 significantly promoted cell invasion, enhanced N-cadherin, reduced VDR expressions and increased activation of pSTAT3. In sum, CD24 induced EMT in GC cells, following the activation of pSTAT3. However, the function and mechanisms of CD24-induced EMT are not clear in GC until now. Based on these original findings, we will explore the function and mechanisms of CD24-induced EMT in GC cells, primary GC cells and in vivo.Our data may provide potential targets for prevention and therapy in GC progression.

上皮间质转化是当今重要研究方向之一，进展期胃癌的侵袭转移可能涉及局部发生EMT。然而胃癌发生EMT的机制尚不完全清楚。新近，本课题组发现在胃癌细胞中将CD24敲除，可以有效抑制细胞的侵袭能力，间质细胞标志蛋白N-cadherin减少，上皮细胞标志蛋白VDR增加，同时伴有pSTAT3的活化增强；相反将CD24表达上调，细胞侵袭能力显著增强，N-cadherin表达增强，VDR表达减少，pSTAT3活化降低。表明CD24诱导胃癌细胞的EMT，同时伴有pSTAT3的改变。然而迄今，CD24诱导胃癌细胞发生EMT的功能和机制在国际上尚不清楚。为此，本课题将以这些重要原创发现为基础，深入研究CD24诱导胃癌细胞EMT的机制，并利用胃癌原代细胞、组织标本和小鼠模型深入探讨CD24对胃癌转移侵袭的调控。这为胃癌转移EMT的机制研究提出了新的关键分子，对胃癌转移的预防和治疗提供了潜在的靶标。

胃癌的发生发展是一多步骤、多因素的过程，相关易感基因和信号通路关系紊乱是研究的热点，而其中作为粘附分子的CD24作用值得深入探究。前期，本课题组在1044例人的活检及手术标本中发现伴随正常→萎缩→肠化→上皮内瘤变→癌的逐渐进展，CD24的表达逐渐升高；收集了正常，慢性胃炎的活检标本及胃癌手术标本共计1035例，通过免疫组化发现：从正常、慢性非萎缩性胃炎、萎缩、肠化、异型增生到胃癌的发展过程中，CD24的表达逐渐升高(P<0.001, r=0.859)；在70例随访10年由正常逐渐进展的胃粘膜活检标本中也得到了相同的结果，提示CD24有可能参与了胃癌的发生发展。进一步在胃癌细胞系中发现，下调CD24可以诱导胃癌细胞发生增殖抑制、G1期周期阻滞，进一步发生细胞凋亡，同时伴有线粒体跨膜电位 (mitochondrial membrane potential)的崩塌，但不影响死亡受体通路和内质网应激。进一步的机制研究提示CD24可能通过活化STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3)，介导胃癌细胞的抗凋亡功能，并调控E-cadherin，VDR和fibronectin的蛋白表达促进胃癌细胞的侵袭，进一步的机制研究提示STAT3的活化同样介导了CD24诱导胃癌细胞侵袭能力的改变。鉴于CD24对胃癌细胞系增殖、凋亡及侵袭的体外效应，我们进一步构建了裸鼠胃癌移植瘤模型，发现应用siRNA静默胃癌细胞CD24基因表达可以抑制胃癌移植瘤生长，并显著抑制STAT3的活化；慢病毒 (Lentivirus, LV)过表达CD24基因可以显著促进胃癌移植瘤生长和STAT3的活化。表明CD24对裸鼠胃癌移植瘤具有治疗作用，靶向CD24治疗胃癌具有一定的可行性，这对进一步认识胃癌的发生和调控机制具有重要的理论和现实基础。