大肠癌发生中ERK-MAPK信号通路与DNA甲基化网络关系及其机制研究

大肠癌发生中，调控细胞增殖的ERK-MAPK信号通路异常激活；DNA甲基化是表观遗传修饰调控基因表达的主要方式，其紊乱参与大肠癌的发生。我们曾发现抑制ERK-MAPK通路可下调DNA甲基化酶(DNMTs)、降低抑癌基因甲基化和复活其表达及阻滞细胞周期，且细胞增殖核抗原（PCNA）参与此过程。但PCNA作用机制和细节尚未知。ERK-MAPK抑制剂和DNMTs抑制剂均有潜在的预防大肠癌作用，那么该通路和DNA甲基化在大肠癌发生中的网络关系如何？甲基化变化在ERK-MAPK抑制剂预防大肠癌过程中扮演怎样的角色，能否进一步在临床上利用这一新机制？我们将在体内和体外实验中，分析可能作为中介之一的PCNA在该过程的上下游相关因素，发现或鉴定新的PCNA相关蛋白[包括搭档分子(Partners)]，明确ERK-MAPK通路与DNA甲基化的网络联系，拓展预防大肠癌的视野和为开创新方法奠定理论和实验基础。

1、酵母菌双杂交筛选、Co-IP和GST Pull-down验证示大肠癌细胞TRAPPC4与ERK2直接结合。.2、磷酸化的ERK1/2随TRAPPC4增减而增减；TRAPPC4影响磷酸化ERK1/2(pERK1/2)入核。.3、pERK1/2表达按正常粘膜→腺瘤→腺癌顺序表达增加。.4、大肠癌中TRAPPC4 与ERK2:静默TRAPPC4则细胞 G0/G1期阻滞，p21WAF1上调。 ERK2静默致pERK1/2下调、p21上调、cyclin B1下调，细胞发生G0/G1期阻滞。而在此基础上过表达TRAPPC4，pERK1/2上调、p21下调、cyclin B1上调，S期、G2/M期细胞增多。TRAPPC4静默抑制裸鼠移植瘤生长，肿瘤组织p21上调，pERK1/2下调；TRAPPC4过表达促进裸鼠移植瘤生长，肿瘤组织p21下调， pERK1/2上调。.5、胃癌中TRAPPC4 与ERK2：①TRAPPC4及ERK2免疫荧光示两者共定位按正常胃、萎缩性胃炎伴肠化及胃癌依次增加，TRAPPC4表达依次升高且与ERK2核定位明显相关。荧光共振能量转移（FRET）示高尔基体附近两蛋白间作用最强。②以4种TRAPPC4结构域缺失质粒（LDN缺失、APDZ缺失、LDC缺失、LDC和APDZ共缺失）与野生型ERK2共转，LDC结构域缺失之TRAPPC4与ERK2细胞内共定位明显减弱--TRAPPC4通过该结构域与ERK2直接作用。③ TRAPPC4小干扰RNA和过表达腺病毒转染，pERK1/2相应改变。敲低TRAPPC4，即使给予EGF，ERK2活化及核定位水平仍低于对照；过表达TRAPPC4，给予细胞MEK抑制剂U0126，ERK2活化及核定位水平仍高于对照。敲低TRAPPC4可诱导细胞凋亡增加、G2/M期阻滞、增殖及侵袭减弱；反之亦然。敲低TRAPPC4,则下游蛋白Bax、Bcl2、Cleaved PARP、Survivin、p21、CyclinB1和E-Cadherin等均相应改变。④敲除TRAPPC4，小鼠胃癌移植瘤生长减缓；瘤体蛋白TRAPPC4、ERK2及pERK1/2水平低。⑤NF-κB可与TRAPPC4启动子区结合并调控其转录表达。.通讯作者发表SCI论文（已标注）19篇；课题组成为2011年教育部创新团队。