AHRR在CD40L/CD40抑制结肠癌细胞增殖中的作用和机制研究

CD40 is a molecule with important functions in the immune system. CD40 is also highly expressed in many tumor cells and CD40 activation can inhibit tumor cell proliferation and induce apoptosis, but the underlying molecular mechanisms are not clear. We have found that CD40 is highly expressed in colon cancer and that CD40L can inhibit colon cancer cell proliferation and induce apoptosis. We have also found that CD40L can down-regulate the expression of critical molecules belong to the TGF-β/Smad pathway and up-regulate the expression of aryl hydrocarbon receptor inhibition factor (AHRR) using gene chip. Thus, by literature search and analysis we speculate that CD40 activation can down-regulate the expression of critical molecules belong to the TGF-β/Smad pathway indirectly by promoting the expression of AHRR, which thereby inhibits colon cancer cell proliferation and induces apoptosis. The project intends to analyse the relationship of CD40, AHR and AHRR expression in colon cancer tissues, observe the role of AHR, AHRR, TGF-β/Smad signaling pathway in CD40-induced inhibition of colon cancer cell proliferation and induction of apoptosis, explore the molecular mechanisms of enhanced AHRR expression by CD40 activation. It is expected to clarify the network regulation of CD40, AHR, AHRR, and TGF-β/Smad signaling pathway in colon cancer cell proliferation and apoptosis.

CD40是免疫系统中重要的功能分子，同时在许多肿瘤细胞中高表达，活化后能够抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡，但相关分子机制不清楚。我们发现CD40在结肠癌高表达，CD40L能抑制结肠癌细胞增殖并诱导凋亡，基因芯片结果表明CD40L导致TGF-β/Smad通路关键分子表达降低，而芳香烃受体抑制因子（AHRR）表达增强，结合文献我们推测CD40能够通过增强AHRR的表达间接导致TGF-β/Smad信号通路关键分子表达降低，从而抑制结肠癌细胞增殖并诱导凋亡。本项目拟在此基础上，分析结肠癌组织中CD40、AHR和AHRR表达的相关性，观察AHR、AHRR、TGF-β/Smad信号通路在CD40抑制结肠癌细胞增殖、诱导凋亡中的作用，探寻CD40活化后诱导AHRR表达增强的分子机制，最终阐明CD40、AHR、AHRR、TGF-β/Smad信号通路在结肠癌细胞增殖和凋亡中的网络调控关系及其作用。

CD40是免疫系统中重要的功能分子，同时在许多肿瘤细胞中高表达。本研究旨在探讨CD40信号通路的活化在结肠癌细胞中的作用及其分子机制。研究中首先分析了结肠癌组织中CD40和CD40L的表达，发现CD40在结肠癌中表达高于正常结肠组织， CD40L在结肠癌组织浸润的淋巴细胞中表达，具备激活CD40信号通路的基本条件。由此，我们在体外细胞实验中用重组CD40L培养结肠癌细胞，发现CD40L能够抑制结肠癌细胞增殖、诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期、抑制细胞粘附和转移。为了进一步探讨CD40L抑制结肠癌增殖转移的机制，我们将经过CD40L刺激培养的结肠癌细胞HT29进行基因表达谱测定，发现了441个显著表达差异基因，从中选择了9个与细胞增殖凋亡及转移相关的基因进行定量PCR检测，发现与芯片结果一致。在此基础上，我们选择了AHRR作为我们研究的靶基因。AHRR是一个与多种肿瘤相关的肿瘤抑制子，能够抑制促进肿瘤进展的AHR信号通路的转导。我们在结肠癌组织中研究了AHRR的表达及其与CD40、CD40L的表达相关性。结果发现，结肠癌组织中AHRR的表达率为54%，且其表达与结肠癌分化程度相关，和临床分期及TNM分期无关，在高分化结肠癌和正常结肠组织中表达较高，在中分化和低分化结肠癌组织中低表达或表达阴性。 CD40、CD40L和AHRR的免疫荧光检测发现，在结肠癌高分化组织中，高表达AHRR的组织伴随着CD40的高表达，同时结肠癌组织间质中浸润了大量CD40L阳性的淋巴细胞。在结肠癌低分化组织中，AHRR表达较弱或呈阴性表达，同时CD40和CD40L表达较弱或阴性表达。免疫组化半定量分析发现，AHRR染色较强的组织同样CD40和CD40L染色较强，AHRR表达阴性的组织CD40和CD40L染色较弱或者染色阴性。上述结果表明，CD40和CD40L在结肠癌组织中表达，且CD40/CD40L信号路通激活后通过上调肿瘤抑制基因AHRR的表达抑制结肠癌细胞增殖和转移。