【摘 要】
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胃癌的发病率和死亡率高,发病机理复杂,进一步阐明胃癌发生发展的分子机制,寻找新的胃癌治疗分子靶点迫在眉睫。GIPC,即G蛋白信号调节体-Gα相互作用蛋白C端,在蛋白的流动、内吞作用和受体聚集方面发挥重要作用。近年来研究发现GIPC1可调节肿瘤的发生和转移,是潜在的新的肿瘤靶标。而关于GIPC1在胃癌发生发展中的作用尚不清楚。本研究旨在探明GIPC1与胃癌之间的相关性,探究GIPC1对胃癌细胞增殖和
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胃癌的发病率和死亡率高,发病机理复杂,进一步阐明胃癌发生发展的分子机制,寻找新的胃癌治疗分子靶点迫在眉睫。GIPC,即G蛋白信号调节体-Gα相互作用蛋白C端,在蛋白的流动、内吞作用和受体聚集方面发挥重要作用。近年来研究发现GIPC1可调节肿瘤的发生和转移,是潜在的新的肿瘤靶标。而关于GIPC1在胃癌发生发展中的作用尚不清楚。本研究旨在探明GIPC1与胃癌之间的相关性,探究GIPC1对胃癌细胞增殖和迁移的影响及分子调控机制。本研究首先利用GEPIA和Oncomine数据库分析人胃癌组织和正常胃组织中GIPC1的基因表达,发现胃癌中的GIPC1基因表达水平显著升高。同时通过人胃癌组织芯片免疫组化检测GIPC1蛋白的表达,发现胃癌原发灶和转移灶中GIPC1的蛋白表达明显高于正常胃组织和癌旁组织。统计分析还发现GIPC1的蛋白表达与胃癌患者年龄和淋巴结转移分期相关。其次,我们选用胃癌细胞BGC-823和HGC-27为实验对象,分别构建GIPC1 shRNA敲低组和Flag-GIPC1过表达回补组细胞模型;通过CCK-8细胞增殖实验,细胞划痕实验和流式细胞术分别检测并比较shContrl组、敲低组和回补组胃癌细胞的增殖、迁移和凋亡差异。结果发现,与shContrl组胃癌细胞相比,敲低组细胞增殖和迁移受到显著抑制,凋亡明显增加;而与敲低组胃癌细胞相比,回补组细胞增殖和迁移得到明显恢复。结果表明:GIPC1可以显著促进胃癌细胞增殖和迁移,抑制胃癌细胞凋亡。为了阐明GIPC1促进胃癌细胞增殖和迁移的分子机制,我们通过Western blot和qPCR检测筛选与GIPC1可能相关的信号分子蛋白及其mRNA的表达变化。结果发现GIPC1敲低后,胃癌细胞PDGFR-α和PDGFR-β蛋白表达显著下调。与之相应的,PDGFR-β的mRNA表达也显著下调,提示GIPC1下调后可能通过抑制PDGFR-β的mRNA转录,继而导致PDGFR-β蛋白表达下调。而与之相反的,PDGFR-α的mRNA表达却显著升高,提示GIPC1并非通过抑制mRNA的转录引起PDGFR-α蛋白下调。进一步研究发现GIPC1敲低后LC3II/LC3I显著增加,自噬增强,并且P62蛋白明显下调,提示GIPC1可能通过自噬降解导致PDGFR-α的蛋白下调。此外我们还发现,GIPC1敲低后PI3K、AKT及mTOR的磷酸化水平显著下调,而回补后PI3K、AKT及mTOR的磷酸化水平显著回升。结果提示,GIPC1可能通过上调PDGFR-α和PDGFR-β,继而级联激活下游PI3K/AKT/mTOR信号通路,促进胃癌细胞的增殖和迁移。为验证此信号通路,我们分别检测了PDGF-BB细胞因子和AKT抑制剂对胃癌细胞增殖和迁移的影响及相应信号分子的变化。结果发现,加入PDGF-BB后,显著促进GIPC1敲低组胃癌细胞增殖和迁移,细胞PI3K和AKT磷酸化水平明显升高,而PDGFR-α和PDGFR-β蛋白反馈性下调。而加入AKT抑制剂后,胃癌细胞增殖和迁移明显受到抑制,细胞AKT磷酸化水平也受到抑制,PDGFR-α和PDGFR-β蛋白出现反馈性上调,PI3K磷酸化水平也显著升高。以上结果进一步验证GIPC1是通过介导PDGFR/PI3K/AKT信号通路来促进胃癌细胞增殖和迁移。此外,我们检测了 GIPC阻断肽对胃癌细胞增殖和迁移的影响及相应信号分子的变化。结果发现GIPC阻断肽可显著抑制shContrl组和回补组胃癌细胞增殖和迁移,使PDGFR-α和PDGFR-β蛋白下调,并抑制PI3K和AKT磷酸化。结果提示,GIPC阻断肽可抑制GIPC1的功能,阻断GIPC1介导的下游PDGFR/PI3K/AKT信号通路,从而抑制胃癌细胞的增殖和迁移。本研究从数据库分析和芯片组织水平探明GIPC1与胃癌的发生呈明显正相关;从细胞水平发现GIPC1可显著促进胃癌细胞增殖和迁移,抑制胃癌细胞凋亡;从分子水平阐明GIPC1通过上调PDGFR-α和PDGFR-β,激活PI3K/AKT信号通路,促进胃癌细胞增殖和迁移的分子机制。本研究初步阐明了 GIPC1在胃癌细胞增殖和迁移中的调控作用和分子机制,为基于GIPC1为靶点的肿瘤靶向药物的研发提供理论基础。
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