GPRC5A是新近被证实的肺癌特异性抑制基因,为G蛋白偶联受体家族成员。研究发现,GPRC5A基因敲除的小鼠可特异地诱发肺癌。核转录因子NF-κB是肿瘤相关基因转录调控的枢纽,参与了肿瘤发生及凋亡等过程。全反式维甲酸(ATRA)作为NF-κB基因调控的上游因子,已证实亦参与了GPRC5A基因的调控。本课题组初步研究证实,GPRC5A、NF-κB二者之间可能存在密切的关系。本课题将从ATRA、GPRC5A及其相互作用蛋白、NF-κB的关系出发,首先利用酵母双杂交技术,筛选GPRC5A的相互作用蛋白;其次通过检测ATRA刺激对细胞中GPRC5A相互作用蛋白及NF-κB表达的影响,寻找GPRC5A相互作用蛋白与NF-κB的相关性;最后通过Lewis肺癌荷瘤小鼠模型,探讨GPRC5A对NF-κB基因表达的影响,为深入研究GPRC5A对NF-κB信号通路的影响及其在肺癌发生中的分子机制提供重要线索。
GPRC5A是新近证实的一个肺癌特异性抑制基因,为G蛋白偶联受体家族成员。研究发现,GPRC5A基因敲除的小鼠可特异地诱发肺癌。核转录因子NF-κB是多种肿瘤相关基因转录调控的枢纽,参与了肿瘤发生及凋亡过程。本项目实施过程中,主要明确了GPRC5A和NF-κB之间的关系,并对其信号通路在肺癌发生中的功能进行了验证;进一步探索了GPRC5A相互作用蛋白在肺癌中的生物学功能。具体包括(1)明确GPRC5A和NF-κB表达的关系。转染NF-κB p65 siRNA后的A549肺癌细胞生长明显受到抑制,细胞中NF-κB p65表达下调,GPRC5A表达上调。在GPRC5A的启动子区域存在NF-κB的结合位点,转染NF-κB p65表达质粒后,GPRC5A启动子活性明显升高。转染NF-κB p65 siRNA的肺癌细胞,在裸鼠体内的成瘤性降低。(2)明确GPRC5A/NF-κB信号通路在肺癌发生中的生物学作用,以及对肺癌防治策略的意义。为证实NF-κB通路在肿瘤发生过程中的重要性,本研究通过将肺特异性表达的IκBa的小鼠(SPC-SR-IκBa)与Gprc5a-ko交配,得到Gprc5a-ko/ SPC-SR-IκBa小鼠。在研究肺肿瘤发生过程中,课题组发现,SPC-SR-IκBa/Gprc5a-ko小鼠肺癌的发生被延迟了6个月。这提示,抑制NF-κB信号通路可以显著抑制肺肿瘤的发生发展。(3)筛选GPRC5A相互作用蛋白,并研究其生物学功能。利用IP-Western blot方法,发现肺癌细胞中GPRC5A可与EGFR 相互结合,并具有相互调控作用。在HEK293T细胞中,EGFR高表达可诱导STAT3信号通路活化;若同时表达GPRC5A,EGFR介导的STAT3激活作用就被显著抑制。在正常小鼠肺上皮细胞中,Gprc5a基因的缺失可导致EGFR信号通路活化增强。重要的是,在Gprc5a-ko小鼠的小气管和末端气管上皮细胞中也发现了EGFR的异常性高表达。另外,EGFR靶向药物Erlotinib可以明显抑制肺泡细胞中EGFR和Stat3信号通路的激活。这说明EGFR异常性激活是导致Stat3信号通路激活的重要机制。通过GPRC5A对NF-κB信号通路的调控机制研究,为肺癌的发生提供了一种新机制,对肺癌防治策略具有现实的指导意义。