EF手型钙结合蛋白S100A6在肺腺癌侵袭和转移作用机制的研究

EF手型钙结合蛋白S100A6介导的信号通路参与肿瘤的多种生物学过程，且与肿瘤的侵袭、转移和预后密切相关。我们前期的研究发现，在具有侵袭及转移能力的肺腺癌细胞中S100A6蛋白明显高表达。因此，本课题拟首先利用免疫组织化学、Westernblot和RT-PCR技术明确肺腺癌细胞S100A6蛋白的表达与临床、病理、预后的相互关系；随后以高侵袭性肺腺癌细胞系A549为研究对象，针对S100A6基因的小干扰RNA(siRNA)肺腺癌细胞的体外转染，观察其对靶向基因表达的抑制效应；进一步利用鼠模型再现肺腺癌转移瘤生物学行为，制备S100A6-siRNA纳米控释系统，病灶区的定向基因导入，通过比较治疗与对照组抑瘤率、微观形态学、荷瘤小鼠生存期，评价其对肿瘤的治疗的效果。本实验旨在明确S100A6基因表达在肺腺癌侵袭与转移作用机制，从而为其转移预警及治疗提供翔实的理论基础和实验依据。

EF手型钙结合蛋白S100A6极有可能通过某种生物学途径介导了肺腺癌的侵袭与转移。本研究通过分子、细胞、组织及动物模型等实验，旨在明确S100A6基因表达在肺腺癌发病过程中的作用机制。首先应用生物信息学技术，预测S100A6结构、性质、功能和生物信号通路，结果表明S100A6蛋白为酸性、小分子、稳定性蛋白质，存在多个结构域及多种翻译后修饰，通过Ca2+ binding作用激活激酶对该蛋白的磷酸化修饰，使该蛋白质与其他蛋白质相互作用，行使功能；S100A6蛋白存在钙传感器、介导细胞内钙信号释放，调控细胞周期及细胞分化，同时可能刺激Ca2+依赖的胰岛素释放；S100A6蛋白通过与p53蛋白四聚体结构域相互作用调控肿瘤细胞的生长和凋亡；通过泛素连接酶导致β-连环蛋白降解，促进肿瘤发生。其次，应用免疫组织化学、Western blot和RT-PCR技术检测了98例人肺腺癌组织S100A6基因的表达。结果显示S100A6基因的表达与肺腺癌患者年龄、性别、吸烟等因素无相关性(P>0.05)，而与肿瘤大小、病理分级、淋巴结转移、胸水、肿瘤分期及生存期密切相关(P<0.05)，提示S100A6是肺腺癌重要预警靶点。随后以高侵袭性肺腺癌细胞系A549为研究对象，慢病毒载体介导，针对S100A6基因的小干扰RNA(siRNA)的肺腺癌细胞体外转染，观察其对靶向基因表达的抑制效应，使用MTT法检测细胞的增殖，Transwell实验检测细胞的迁移和侵袭能力，流式分析法检测细胞周期和细胞凋亡。结果显示 S100A6基因在肺腺癌细胞系A549明显高表达(P<0.05）；siRNA组肿瘤细胞增殖、侵袭及迁移能力明显减弱(P<0.05)，而过表达组肿瘤细胞增殖细胞增殖能力、侵袭及迁移能力明显增强(P<0.05)；S100A6基因干扰后G2期肺腺癌细胞发生阻止，DNA合成抑制，细胞的凋亡明显增加，提示S100A6可是肺腺癌重要的治疗靶点。进一步建立鼠肺腺癌转移瘤模型，病灶区的定向RNA干扰基因或过表达基因导入，观察各生物学指标，结果S100A6干扰基因导入可明显减轻转移瘤负荷，可显著降低肺腺癌的侵袭和转移能力(P<0.05)。总之，本研究结果表明S100A6可显著影响肺腺癌的发生、发展及转移及预后，有望作为肺腺癌诊断、治疗及预后判断的分子靶标。