NDRG2与Cyr61交互抑制在胶质瘤细胞增殖与侵袭中的作用及其机制研究

Tumor is usually caused by abnormal changed of gene, including the abnormal activation of oncogenes and / or inactivation of tumor suppressor genes, glioma is no exception. Therefore, searching for effective therapeutic targets may provide a new therapeutic strategy for glioma. NDRG2 is a new tumor suppressor gene first cloned in human glioma, which is negative regulated by c-myc. NDRG2 can inhibit the proliferation and invasion of tumor cells through inhibiting PI3K/AKT or β-catenin signaling pathways. Cyr61 is a differentially expressed gene screened by gene chip in human glioma cells by over-expressed of NDRG2. Studies show that Cyr61 can promote glioma cell proliferation and invasion by β-catenin-c-myc pathway. Thus, there might be a negative feedback between NDRG2 and Cyr61, and might play an important role in glioma cell proliferation and invasion. In the current project, we plan to uncover the mechanism and the biological function of this interaction in NDRG2 and Cyr61 based on the molecular, cellular, animal and clinical samples respectively. We believe that our project will provide theoretical basis for glioma molecular therapy.

神经胶质瘤的发生伴随着多个癌基因的激活和/或抑癌基因的失活，从而导致PI3K/AKT、Wnt/β-catenin等信号通路的紊乱，造成肿瘤细胞的恶性增殖及侵袭。目前针对单一位点的分子治疗往往疗效不佳，因此选择有效的多靶点治疗则可为胶质瘤的治疗带来新的生机。NDRG2是受c-myc转录负调控的新抑癌基因，其可通过拮抗PI3K/AKT或β-catenin抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭。Cyr61是我们利用基因芯片在过表达NDRG2的胶质瘤细胞中得到的低表达的差异基因。作为癌基因，Cyr61可通过β-catenin-c-myc通路促进胶质瘤细胞的增殖。因此,NDRG2与Cyr61之间可能存在着相互抑制的负反馈环路，影响胶质瘤细胞的生物学活性。本项目拟在前期工作基础上，分别在分子、细胞、动物、临床标本中深入研究NDRG2与Cyr61交互抑制对胶质瘤细胞增殖和侵袭的作用机制，为胶质瘤靶向治疗提供理论基础。

在中枢神经系统高发的神经胶质瘤中，已经证实的异常激活的癌基因包括EGFR、CDK、AKT、VEGF、Cyr61等，抑癌基因有p53、PTEN、p16、NDRG2等发生突变或缺失。而这些基因的异常通常影响PI3K/AKT、p38 MAPK、Wnt/β-catenin等多条信号通路的信息传递，导致肿瘤细胞的增殖及侵袭，使肿瘤恶性增生。但由于胶质瘤发病机制复杂，使用针对单一靶点的药物很难达到理想的治疗效果。因此，针对多靶点的联合治疗将成为胶质瘤治疗的新方向。我们近期研究发现，在胶质瘤细胞细胞中，NDRG2的表达水平较低，而Cyr61的表达水平较高，干涉Cyr61后，NDRG2的表达水平有所升高，且细胞增殖能力减弱。而在胶质瘤细胞中过表达NDRG2，Cyr61的表达水平明显降低。结果初步提示，NDRG2与Cyr61之间可能存在着相互抑制的负反馈环路，影响着肿瘤细胞的生物学活性，但这一反馈环路的详细机制还有待于进一步阐明。本项目主要研究内容包括：首先，验证NDRG2与Cyr61交互抑制对胶质瘤细胞增殖、侵袭的生物学功能的影响；其次阐明NDRG2与Cyr61交互抑制调控胶质瘤细胞增殖侵袭的分子机制；第三，在动物整体水平，在胶质瘤细胞U87中分别过表达或干涉NDRG2、Cyr61，进行裸鼠成瘤实验，比较瘤体生长大小，评价NDRG2与Cyr61交互抑制对瘤体生长的影响；最后，在胶质瘤临床标本中，检测NDRG2、Cyr61的表达，评价二者的表达水平与临床相关性。结果如下：首先在胶质瘤细胞中，NDRG2表达水平较低。在过表达NDRG2后，胶质瘤细胞增殖能力受到抑制。而Cyr61可阻断NDRG2的作用。NDRG2可抑制b-catenin的表达，而b-catenin可作用于Cyr61启动子上并增加了Cyr61的表达水平。在临床样本中，Cyr61与NDRG2的表达水平呈负相关。并且在NDRG2（+）患者中，Cyr61（-）患者生存率高于Cyr61（+）患者。综上，这些结果能进一步拓展NDRG2在神经胶质瘤中的作用模式，同时也为临床神经胶质瘤提供新的治疗策略。