Tiam1在结直肠癌发生发展中的体内功能及机制研究

我们前期体外研究结果显示Tiam1与结直肠癌的发生发展密切相关，但是体外基因功能研究往往不能完全模拟基因在体作用形式和机制。为在活体内接近"真实"地再现Tiam1过表达在结直肠癌发生发展中的作用并阐明其机制，本项目拟在前期已成功构建可视化Tiam1转基因小鼠模型的基础上，应用二甲基肼（DMH）诱导Tiam1 转基因小鼠与野生型小鼠结直肠癌发生，动态对比观察肿瘤生长、侵袭及转移情况，活体内整体水平探讨Tiam1对结直肠癌生物学特性的影响；应用全基因组芯片和Ettan DIGE 荧光差异蛋白分析技术，结合数据挖掘寻找Tiam1过表达前后小鼠结直肠癌细胞差异表达分子，筛选兴趣基因和蛋白，经荧光定量PCR、免疫印迹及免疫荧光共定位验证，揭示Tiam1在结直肠癌发生及演进中的信号调节网络，为结直肠癌的诊治提供新的靶点和直接有力的理论依据。

【摘要】 随着现代分子生物学的发展，人类迈入了功能基因组的研究时代。本项目在前期已成功构建可视化Tiam1转基因小鼠模型的基础上，进一步通过免疫组化、体式荧光检测筛选获得结直肠Tiam1高表达而其它脏器Tiam1表达相对较低的个体，并繁育建系；分别取50只上述Tiam1转基因小鼠与野生型小鼠，腹腔注射二甲基肼（DMH）诱导结直肠癌发生，注射后8、12、16、20、24和32w分批处死小鼠，观察其结直肠病理形态学改变。结果显示Tiam1转基因小鼠结直肠癌发生数量及肿瘤体积均显著高于野生型小鼠，差异具有统计学意义（P<0.001）；此外，32w解剖全部剩余小鼠时发现52.4%（11/21）Tiam1转基因小鼠结直肠癌发生了肺、肝和腹腔淋巴结的远处转移，而野生型小鼠仅有1只发生了微转移，提示Tiam1过表达能够促进结直肠癌的生长、侵袭及转移；以Tiam1转基因小鼠和野生型小鼠结直肠癌组织为研究对象，基因芯片分析获得与Tiam1密切相关的上调基因1081个，下调基因1037个，聚类筛选出14个肿瘤相关的信号转导通路，所参与的多种生物学功能与肿瘤的增殖、运动、粘附等密切相关；应用2D DIGE分离技术结合质谱鉴定，获得了30个高质量蛋白质斑点，其包括15个与Tiam1作用正相关的蛋白质和15个与Tiam1作用负相关的蛋白质，它们分别参与肿瘤的恶性转化和转移过程，可能起到促进或抑制的作用。通过本项目的研究，活体内接近“真实”地再现Tiam1过表达在结直肠癌发生发展中的作用并初步探讨其机制，完善了Tiam1基因的基础研究背景资料，为结直肠癌的临床诊治提供新的靶点和直接有力的理论依据，并为活体内Tiam1基因的分子调控机制研究提供理想的动物模型。