DNA修复蛋白JWA在肿瘤发生、发展及其预后中的作用研究

环境化学物大多通过氧化应激机制损伤机体细胞，严重时可致肿瘤发生。肿瘤患者又因遗传背景差异等即使接受同样的治疗，往往产生不同的结局。细胞内一些重要基因及其产物组成的复杂信号通路介导和决定了这些事件。阐明这些事件的分子基础，对于预防和治疗环境化学物致癌作用意义重大。本课题依据申请人1997年以来对自己率先分离克隆的JWA基因跟踪研究取得的重要阶段性成果和发现，提出如下科学假设：JWA通过促进修复氧化应激诱导的DNA损伤→促进严重损伤而突变细胞的凋亡→通过维护细胞中基因组稳定性和抑制细胞的恶性转化→拮抗肿瘤的发生、发展、转移复发而起到类似抑癌基因的作用。研究方案将围绕假设的各重要阶段用多种分子和细胞生物学技术通过系列细胞模型、基因剔除小鼠模型和肿瘤组织芯片等对JWA基因结构-功能关系开展系统深入研究。研究成果将为从基础到临床环节阐明JWA作为重要肿瘤抑制基因的本质提供重要科学依据。

本课题系在前期研究发现DNA修复蛋白JWA参与碱基切除修复信号通路的基础上，运用大规模人群样本、基因敲除技术和多种分子细胞生物学实验技术系统探讨JWA基因在增强DNA损伤修复能力，促进肿瘤细胞凋亡，维持基因组稳定性中的作用及其分子机制以及JWA基因抑制肿瘤细胞黏附、迁移、浸润和转移复发作用的可能机制。结果表明（1）JWA基因剔除小鼠由于NF-κB信号通路分子高度激活等原因出现明显的衰老表型；用原代MEF细胞进一步证实JWA负性调节NF-κB信号通路是引起细胞衰老的重要原因，回复细胞JWA表达水平或在JWA基因剔除小鼠进一步剔除P65可有效逆转衰老。（2）在DMBA/TPA诱导小鼠皮肤乳头状瘤模型中，JWA基因剔除虽然加重了DMBA处理导致的DNA损伤，但由于JWA的缺陷抑制了MAPK信号通路的活化，最终抑制了小鼠皮肤乳头状瘤的发生；（3）JWA调节肿瘤转移的多个重要环节，无论是将改变JWA表达水平的肿瘤细胞接种到裸鼠，还是把肿瘤细胞接种到JWA基因剔除小鼠，都显示JWA表达抑制恶性肿瘤转移；JWA抑制多种肿瘤细胞迁移、粘附、浸润、血管生成等环节；（4）JWA促进化学药物诱导的细胞凋亡，抑制胃癌细胞耐药的形成；（5）JWA是预测胃癌病人预后、指导个体化治疗的分子标志物。 .综上所述，本项目研究结果表明：JWA基因是调节机体衰老和肿瘤发生发展的关键节点分子，具有潜在的重要转化医学价值。