PTPRD和PTPLAD2在食管鳞状细胞癌中的作用机理研究

食管鳞状细胞癌是常见恶性肿瘤，其发生具有家族聚集性、种族差异等特点，提示遗传因素在其发生和发展中起到重要作用。我们前期基于激光显微捕获切割技术和Affymetrix SNP 6.0芯片技术的研究发现PTP家族中PTPRD和PTPLAD2基因在食管鳞癌高频率存在杂合性丢失（LOH）。PTPRD和PTPLAD2是近年来发现的在多种肿瘤中存在LOH的新抑癌基因，但其功能尚未完全阐明。本项目在前期研究基础上，拟采用定量PCR和免疫印迹等方法检测食管鳞癌组织中PTPRD和PTPLAD2的表达情况，使用免疫组化方法研究它们在食管鳞癌中的定位以及表达变化规律，进而分析PTPRD/PTPLAD2蛋白与肿瘤细胞周期和凋亡之间的关系，以及它们对STAT信号转导通路的调节作用，进一步阐明PTPRD和PTPLAD2在食管鳞癌中的作用机制及可能的信号转导通路，为食管鳞癌的早期诊断和靶向治疗提供新的候选基因靶位。

食管鳞状细胞癌是最常见恶性肿瘤之一。我们应用Affymetrix SNP 6.0芯片技术的研究发现PTP家族中Ptprd和Ptplad2基因在食管鳞癌高频率存在杂合性丢失（LOH）。通过Pyrosequencing技术对鳞状细胞癌中Ptprd和Ptplad2的基因序列检测，在大样本中证实Ptprd和Ptplad2在食管鳞状细胞癌存在杂合性缺失。在此基础上，采用免疫组织化学等方法检测Ptprd和Ptplad2在食管鳞状细胞癌中的定位以及表达变化规律，结果显示相对远端正常食管上皮组织，在食管鳞状细胞癌标本中，Ptprd和Ptplad2的阳性率和阳性强度明显降低，而Stat磷酸化水平均明显升高，提示Ptprd和Ptplad2可能是食管鳞状细胞癌发生的抑癌基因，且可能是通过影响Stat的磷酸化水平而发挥作用。体外实验进一步证实了在正常食管细胞系中，干扰Ptprd和Ptplad2基因的表达可以增加细胞增殖，而在食管癌细胞系中过表达Ptprd和Ptplad2基因可以抑制肿瘤细胞增殖，并通过免疫共沉淀实验证实Ptprd可能通过与Stat1作用，Ptplad2可能通过与Stat3作用，影响Stat磷酸化水平，通过降低Stat磷酸化水平而抑制细胞增殖。这一结果在体内实验中也得到进一步证实，将转染空载体和过表达myc-tagged Ptplad2（Ptprd）载体的食管癌细胞株分别种植于裸鼠皮下，转入过表达Ptplad2（Ptprd）载体的细胞形成的肿瘤少、体积小且Ki-67增殖指数降低。当用IL-6进行干预时，转入表达Ptplad2载体的细胞肿瘤形成数量变多且体积变大。同时我们证实转入Ptplad2（Ptprd）载体的细胞系p-Stat3(p-Stat1)表达降低，说明在体内Ptplad2（Ptprd）是通过调节Stat3(Stat1)而影响细胞增殖的。我们进一步对Stat3对下游分子的调控进行了分析，发现Stat3是通过调控Oct-1而参与食管鳞状细胞癌的肿瘤发生。上述研究结果部分阐明了Ptprd和Ptplad2在食管鳞状细胞癌发生中的作用机制及可能的信号转导通路，证实Ptprd和Ptplad2是抑癌基因，并且是通过影响Stat的磷酸化水平，进一步调控Oct-1及Foxm1而最终影响细胞增殖的，这为食管鳞状细胞癌易感人群的筛选、早期诊断及靶向治疗提供新的候选基因靶位。