慢性应激在胃癌发生过程中的作用及机制研究

Gastric cancer is the second most frequent cause of cancer-related death worldwide. It is confirmed by epidemiologic studies that psychological stress can contribute to the incidence and development of cancer, as well as impact the of 5-year survival rate. However, the underlying mechanism is still unclear. We built an animal model to study the effect of chronic stress on gastric carcinogenesis by treating mice with the combination of MNU and constraint. The results suggested that chronic stress significantly promoted the incidence of gastric cancer. With further gene sequencing test, we found that DNA repair pathway and immune microenviroment dysregulation might be involved. According to the previous foundation, we hypothesize that chronic stress induced DNA damage and DNA repair dysfunction, leading to the genomic instability and final malignant transformation; on the other hand, stress also causes immune escape by changing the immune microenviroment. This study will focus on the effect and underlying mechanism of chronic stress on gastric carcinogenesis with bioinformatics and molecular techniques, which will provide a new for gastric cancer prevention and therapy.

胃癌在世界范围内是第二大癌症死亡原因。流行病学研究表明，心理社会应激能促进肿瘤的发生与发展，并显著降低肿瘤患者的5年生存率，但其作用机制尚不明了。本课题组前期在使用N-甲基-N-亚硝脲（MNU）诱导C57BL/6小鼠胃癌模型的基础上，采用束缚小鼠行动来模拟慢性应激刺激，成功建立用于研究慢性应激在胃癌发生过程中的作用的模型，结果提示慢性应激具有明显的促进胃癌发生的作用。进一步通过基因表达谱测序发现，DNA修复机制及免疫微环境异常可能介导了应激相关性胃癌的发生过程。根据前期研究结果，我们提出假说：慢性应激使胃粘膜上皮细胞DNA发生损伤，并降低碱基切除修复途径的修复能力，从而导致基因组不稳定，最终引起细胞恶性转化；另一方面，通过改变免疫微环境，导致恶性细胞的免疫逃逸。本项目将综合运用最新分子生物学技术及生物信息学工具，以揭示慢性应激在胃癌发生过程中的作用及机制，为胃癌的预防和治疗提供新的思路。

慢性应激参与多种疾病，包括肿瘤的病理过程，其在胃癌发生发展中的具体作用和机制有待进一步深入研究。本研究中，我们重点开展了三方面的研究：（1）慢性应激在胃癌发生过程中的作用，并初步筛查其作用机制。（2）DNA 损伤修复异常在慢性应激促进胃癌发生过程中的作用及机制。（3）慢性应激对胃癌发展的影响及其作用机制。研究结果显示：（1）在在 N-甲基-N-亚硝脲（MNU）诱导小鼠自然形成胃癌模型的基础上，采用束缚小鼠行动来模拟慢性应激刺激，建立慢性应激小鼠模型。用去甲肾上腺素处理胃黏膜上皮细胞GES-1建立应激体外模型，体内体外实验证实慢性应激在胃癌发生过程中具有重要作用.(2)基因表达谱测序结果提示DNA 损伤修复参与慢性应激导致的胃癌发生过程。体外培养人胃粘膜细胞GES-1，用10uM Norepinephrine 处理GES-1 后，DNA氧化损伤标志物出现异常，证实DNA 损伤修复异常参与慢性应激导致的胃癌发生过程。（3）Norepinephrine 处理人胃粘膜细胞GES-1，能够激活细胞IL-6-STAT3 轴活性，下调IFN-γ-STAT1 轴活性。胃癌组织芯片验证慢性β肾上腺素受体表达量与STAT3 的激活正相关，而与XRCC1 的表达呈负相关, ADRB2与STAT3表达呈正相关，与XRCC1 的表达呈负相关。提示IL-6-STAT3 通路参与慢性应激诱导的胃癌的发生过程。（4）细胞实验和动物实验均发现慢性应激通过ADRB2促进胃癌细胞的增殖。临床资料分析显示ADRB2表达水平与肿瘤大小、组织分级、淋巴结转移和临床分期具有相关性。（5）细胞实验结果提示，慢性应激通过调控胃癌细胞周期，抑制细胞凋亡，促进细胞增殖。本研究取得的发现有利于进一步开展胃癌的早期筛查，优化现有诊疗策略。