VDR通过下调Orai1/Ca2+信号抑制胃癌侵袭转移的作用及分子机制研究

Vitamin D receptor (VDR) is an important nuclear transcription factor, which plays an important role in the maintenance of Ca2+ balance and the prevention and treatment of cancer. However, the role of VDR in the invasion and metastasis of gastric cancer is not clear. Recently, we observed that the expression of VDR in gastric cancer tissues was significantly decreased, which was closely related to the prognosis of gastric cancer and lymph node metastasis. Therefore, we hypothesize that “VDR may down regulate the expression of Orai1 calcium channel through transcriptional regulation and inhibit the increase of Ca2+ signaling in gastric cancer cells, and then inhibit the invasion and metastasis of gastric cancer by Ca2+ dependent pathway”. This project intends to further clarify the role of VDR inhibiting the invasion and metastasis of gastric cancer; using calcium imaging and patch clamp to study the function of VDR regulation Ca2+ signaling in gastric cancer cell, to screen and identify the ion channel by which VDR inhibited Ca2+ signaling; exploring the specific mechanism of VDR down-regulation expression of Orai1 in gastric cancer cell. The results can not only reveal the new role of VDR inhibiting the invasion and metastasis of gastric cancer, but also explain the new mechanism of VDR regulation Ca2+ signaling in gastric cancer cells through down-regulation of Orai1, to provide a new basis for exploring the invasion and metastasis of gastric cancer.

维生素D受体（VDR）是一类重要的核转录调控因子，在维持体内Ca2+平衡和肿瘤防治中起着重要作用，然而VDR在胃癌侵袭转移中的作用及分子机制不清。我们前期研究发现VDR在胃癌组织表达显著降低，与胃癌预后及淋巴结转移密切相关，激活后可明显抑制胃癌细胞迁移与侵袭。因此提出“VDR可能通过转录调控下调Orai1钙通道的表达，抑制胃癌细胞内Ca2+信号增加，进而通过Ca2+依赖途径抑制胃癌侵袭转移”的假设。本课题拟进一步明确VDR抑制胃癌侵袭转移的作用；利用钙成像及膜片钳研究VDR调控胃癌细胞Ca2+信号的功能；在筛选出Orai1介导VDR抑制胃癌细胞内Ca2+信号增加的基础上，探索VDR下调Orai1表达的具体机制。该项目不仅可揭示VDR抑制胃癌侵袭转移的新作用，还可阐明VDR通过下调Orai1调控胃癌细胞Ca2+信号的新机制，为探寻胃癌侵袭转移的防治靶标提供新的依据。

维生素D受体（VDR）是一类重要的核转录调控因子，在肿瘤防治中起着重要作用，然而VDR在胃癌侵袭转移中的作用及分子机制不清。课题研究首先确定VDR在胃癌细胞的表达和定位，发现胃癌细胞系中VDR表达普遍较高；通过分析98例临床胃癌组织及癌旁组织样本，发现VDR在胃癌组织表达明显升高，并且与预后呈明显负相关。体外细胞实验中，发现VD能够抑制胃癌细胞增殖和克隆形成能力以及胃癌细胞体外的迁移能力和侵袭能力。进一步研究发现VD处理后胃癌细胞中酸性溶酶体明显增多；感染自噬双标腺病毒的胃癌细胞在VD处理后，自噬溶酶体及自噬流明显增强；扫描电镜观察到VD处理后，胃癌细胞中自噬泡明显增多；并且LC3BII/I明显增加，p62明显减少。提示VD能够促进胃癌细胞自噬。而通过shRNA下调胃癌细胞VDR表达后，胃癌细胞自噬作用减弱。在小鼠模型中，给于VD处理后，发现单纯低剂量VD处理对小鼠血钙和体重没有影响，但明显促进了LC3BII/I的表达，提示VD在体内同样可以促进胃粘膜细胞自噬形成。而下调胃癌细胞VDR表达后，胃癌细胞腹腔转移明显增多。通过转录组测序后筛选发现VD处理组胃癌细胞中，自噬相关基因ATG5、7、13、14及 beclin1表达增高，同时通过Q-PCR得到验证。进一步通过WB发现VD促进胃癌细胞ATG13与 beclin1的表达，而下调VDR后，ATG13与beclin1的表达也同样降低。下调ATG13与beclin 1后，VD抑制胃癌细胞侵袭的作用明显减弱。因此，本课题证实维生素D受体通过上调胃癌细胞ATG13与 beclin1的表达，促进胃癌细胞自噬，从而抑制胃癌细胞的侵袭与转移。