STGC3是申请者新克隆的鼻咽癌相关基因,前期研究结果显示在鼻咽癌细胞系及鼻咽癌组织中均存在STGC3基因的表达降低或缺失;恢复STGC3基因在鼻咽癌细胞系CNE2的表达,可明显抑制CNE2的生长增殖;下调STGC3基因在NIH-3T3细胞系的表达,其生长增殖速度加快。为进一步探明STGC3基因在细胞生长增殖中的作用与分子机制,本项目拟选用STGC3基因高表达的永生化人鼻咽上皮细胞系NP69为研究对象,采用miRNA技术,观察STGC3基因表达降低对NP69细胞系生长增殖、转化状况及蛋白质表达谱的影响;通过蛋白质谱分析,鉴定差异表达蛋白质;制备STGC3蛋白的单克隆抗体,施用免疫共沉淀,鉴定在细胞信号传导中与STGC3蛋白质相互作用的相关蛋白质分子,为阐明鼻咽癌发病分子机制提供新的实验依据。
nasopharyngeal carcinoma;STGC3;proliferation;proteomics;transcription
前期研究发现,STGC3是一个鼻咽癌相关候选抑瘤基因,其在鼻咽癌组织及细胞系中表达降低,转染并诱导STGC3基因表达能抑制鼻咽癌CNE2细胞株的生长增殖,然而其调控细胞生长增殖的机制尚未明确。本项目首先通过应用强力霉素诱导STGC3表达,观察STGC3高表达对裸鼠CNE2皮下移植瘤生长增殖及相关蛋白质表达的影响。结果发现,STGC3高表达能在体内通过改变凋亡相关蛋白bcl-2、Bax的表达,促进肿瘤细胞凋亡,从而抑制裸鼠CNE2皮下移植瘤的生长增殖。雌二醇能通过降低Hsc70及cyclin D1的表达,增强STGC3基因对CNE2生长增殖的抑制作用。应用shRNA敲低永生化鼻咽粘膜上皮NP69细胞中STGC3基因的表达可导致细胞生长增殖速度加快,克隆形成能力、迁移、侵袭能力增强,但未见裸鼠移植瘤的形成,表明STGC3表达降低能导致NP69细胞呈现出部分恶性表型。iTRAQ及质谱技术分析结果显示,STGC3基因低表达的NP69细胞中蛋白质表达谱发生改变,共鉴定出差异表达明显的蛋白质分子83个,其中上调蛋白包括mTOR、ANXA3等45个;下调蛋白包括Beclin-1、TSC-22等38个,这些差异蛋白主要参与调控细胞生长增殖、蛋白质合成、物质代谢、细胞骨架、信号传导及自噬等细胞生命活动过程,其中mTOR 信号通路在STGC3表达降低导致NP69细胞呈现出部分恶性表型过程中可能发挥了重要作用,从而揭示了STGC3基因在鼻咽粘膜上皮细胞及鼻咽癌细胞生长增殖中的作用及其机制。随后,本项目通过构建突变重组真核表达质粒并转染CNE2细胞,发现STGC3基因656位和725位的胞嘧啶(C)是STGC3基因负调控细胞生长增殖的重要位点,而913位T的突变,不影响STGC3基因对细胞生长增殖的负调控作用,从而明确了STGC3基因发挥抑瘤作用的功能位点。通过生物信息学分析、EMSA、染色质免疫共沉淀实验及构建靶向Sp1的shRNA慢病毒载体并转染至CNE2细胞系后,发现-934bp至-653bp区域可能是STGC3基因的核心启动子区,转录因子Sp1能结合在该区域,负性调控鼻咽癌细胞中STGC3基因的表达,从而揭示STGC3基因的转录调控机制。