核凋亡诱导因子（NAIF1）影响胃癌增殖迁移和侵袭的功能及网络机制研究

Nuclear apoptosis-inducing factor 1 is a novel human gene cloned by searching the human Refseq and expressed sequence tag(EST) database, and was reported associated with cell apoptosis. NAIF1 gene locates on chromosome 9q34.11, and encodes a protein with 327 amino acids. Our recent work showed that NAIF1 was highly expressed in normal gastric cancer tissues, while it was down-regulated or lost in adjacent normal gastric tissues. Overexpressing NAIF1 in gastric cancer cells could inhibit cell proliferation and induce cell apoptosis. This project will employ MTT, colony forming, scratch adhesion test, transwell, western blotting, real-time Q PCR, 2-dimensional electrophoresis combined with MALDI-TOF to investigate the role of NAIF1 gene in the proliferation，apoptosis and metastasis of gastric cancer, aim to confirm NAIF1's function in inhibiting gastric cancer cell proliferation and inducing cell apoptosis and to clarify the mechanism. We try to lay a theoretical foundation for the clinial research of NAIF1 and provide some views for NAIF1's potential use in molecular targeted therapy.

核凋亡诱导因子（NAIF1）是通过比对EST数据库而得到的一个人类基因，目前报道该基因与细胞凋亡有关。NAIF1基因位于人染色体9q34.11，编码含327个氨基酸的蛋白。我们前期的研究发现，NAIF1在胃癌组织中的表达明显低于对应的癌旁正常胃组织，在胃癌细胞中过表达NAIF1能够抑制细胞增殖能力并诱导细胞凋亡。本课题在胃癌细胞系中过表达NAIF1，采用MTT，克隆形成，划痕，transwell，western blotting，real-time Q PCR，双向电泳结合质谱技术等方法，从分子生物学、细胞生物学和生物化学等角度，对NAIF1基因在胃癌增殖、细胞凋亡和转移相关的功能进行研究，目的在于明确NAIF1基因抑制胃癌细胞增殖、诱导细胞凋亡的功能，并阐明其机理，为NAIF1的临床医学研究奠定基础，也为胃癌的分子靶向治疗提供新思路和理论依据。

研究表明， NAIF1降低CyclinD1的表达诱导了细胞周期阻滞。NAIF1过表达导致FAK-Ser910的磷酸化水平降低。其机理是NAIF1通过对MAPK通路的调节，来影响其下游CyclinD1、MMP2、MMP9以及FAK的表达量或活性，对细胞周期和细胞的运动能力进行调控。过表达NAIF1基因时，显著使UCHL1增加表达。UCHL1是去泛素化酶家族成员之一，参与细胞内泛素依赖的蛋白水解过程，调控蛋白降解。过表达UCHL1能够促进胃癌细胞增殖、克隆集落形成、迁移和侵袭能力，其依赖于UCHL1的去泛素化酶活性。同时，促进Akt、Erk1/2的活化。研究结果还表明，在胃癌细胞MKN45和BGC823，NAIF1一方面通过下调Erk1/2的mRNA表达水平，进而降低p-Erk1/2的表达量；另一方面，NAIF1通过泛素-蛋白酶体途径加速JNK本底降解，从而下调p-JNK的表达量。通过对上述两条MAPK通路的调控，NAIF1降低细胞的体外增殖、迁移、侵袭能力，以及MKN45在裸鼠体内的成瘤能力。.A1Up人共济失调蛋白-1泛素样互作蛋白，其通过将蛋白连接到蛋白酶体，增强自噬介导的退化和参与内质网蛋白降解。我们研究结果发现A1Up在胃正常组织中的表达高于胃癌组织。A1Up可抑制胃癌细胞增殖、克隆形成能力，诱导细胞G0/G1期阻滞、细胞衰老，以及抑制MKN45在裸鼠体内的成瘤能力。A1Up可以上调p53、p21的表达，并且与A1Up的表达量呈正相关。用化疗药物Camptothecin诱导MKN45细胞中p53的表达，A1Up也呈表达增高趋势，并且A1Up表达升高和下降的趋势均早于p53、p21。A1Up可以抑制p21的泛素化降解，从而上调p21的表达水平。通过质谱分析，表明RNF114与A1Up有相互作用。在MKN45和BGC-823细胞中进行了A1Up的过表达和敲降，结果显示RNF114与A1Up的表达量成反比。而RNF114作为p21的一个E3连接酶，能介导p21的降解，A1Up可能通过介导RNF114的泛素化降解来稳定细胞中p21的表达。我们分别将GES-1、MKN45、BGC823细胞同步化于G1/S、S、G2/M及M期，发现A1Up在M期发生了磷酸化修饰，并且依赖于激酶CDK1的活性。结论：A1Up通过调控p53信号通路及其下游基因，在胃癌的发生发展中发挥着重要的