一种新的介导细胞间粘附的肌动蛋白相关蛋白KIAA1522在食管癌中作用及其机制的研究

【摘要】食管癌是我国常见的恶性肿瘤之一,其死亡率在我国恶性肿瘤中居第四位。中国食管癌以鳞状细胞癌为主。肿瘤转移是食管癌治疗失败和患者死亡的主要原因,而肿瘤细胞的抗失巢凋亡能力是导致肿瘤转移的重要机制之一。食管癌中癌蛋白CTTN能通过活化AKT信号通路保护细胞免受失巢凋亡,本实验前期工作曾利用GST-pulldown技术以CTTN的PRD和SH3结构域捕获到食管癌细胞中与CTTN相互作用蛋白KIAA1522(?)IQGAP1。KIAA1522是一个功能未知的新蛋白。结构域分析表明KIAA1522可能通过其富含脯氨酸的FH1结构域与众多粘附蛋白及细胞骨架蛋白结合,在细胞粘附、运动、增殖、凋亡等多个过程中发挥功能。GeneExpressionAtlas和EMBL-EBI数据库中显示多种肿瘤组织中KIAA1522mRNA表达上调,提示KIAA1522在肿瘤发生发展中发挥作用。本研究采用免疫组化技术检测KIAA1522蛋白在食管癌及癌旁组织中表达,在136例食管鳞癌中KIAA1522P日性表达率为61.75%,而在127例手术切端组织中的阴性表达率为98.42%。通过RealtimePCR分析发现,食管癌、手术切端组织、以及食管癌细胞系中KIAA1522基因均以转录本1表达为主,Western结果表明KIAA1522蛋白的分子量为170KD。功能研究表明,KIAA1522通过转录水平正调控IQGAP1蛋白表达,进而激活S6K信号通路,促进细胞的增殖。在细胞悬浮状态下,KIAA1522蛋白敲降可降低粘附连接中Cadherin/Catenin复合物分子(β-catenin、α-catenin、y-cateni、p120ctn)、Actin多聚化分子(IQGAP1、Arp3、N-WASp、VASP和CTTN).Actin重排分子(Paxillin和Fasin),粘附相关激酶FAK的表达和Src.ERK的活化,从而抑制细胞间粘附形成,促进细胞失巢凋亡。而且,在悬浮状态TKIAA1522介导的粘附及失巢凋亡调控中,IQGAP1蛋白发挥部分作用。通过免疫荧光及免疫共沉淀实验,观察到KIAA1522蛋白与粘附相关分子IQGAP1、CTTN、β-catenin-在细胞连接处共定位和相互作用。IQGAP1和CTTN均正反馈调控KIAA1522蛋白表达。提不KIAA1522、IQGAP1、CTTN三蛋白相互作用而彼此调控,从而促进细胞骨架多聚化及粘附连接形成过程,保护细胞免受失巢凋亡。IQGAP1在结直肠癌也存在过表达,并且与淋巴结转移和临床分期正相关。功能研究表明,结直肠癌细胞中IQGAP1也能通过正向调控细胞粘附连接分子E-cadherin、β-catenin、α-catenin的表达、ERK/MAPK、S6K/S6信号通路活化而促进细胞间粘附形成,从而抑制细胞失巢凋亡。在结直肠癌、肺癌细胞悬浮状态下,IQGAP1也反馈正调控KIAA1522蛋白表达,并且均能活化ERK,进而保护细胞免受失巢凋亡。综上所述,KIAA1522及相互调控蛋白IQGAP1在食管癌细胞增殖及抗失巢凋亡中都发挥重要作用。细胞贴壁状态下,KIAA1522通过转录水平正向调控IQGAP1表达,进而活化S6K信号通路,促进食管癌细胞增殖。细胞悬浮状态下,KIAA1522通过促进Actin多聚化而促进细胞间粘附形成,保护食管癌细胞免受失巢凋亡。KIAA1522可能通过促进细胞增殖而促进肿瘤生长,并通过抵抗细胞凋亡而促进食管癌转移,是一种新的介导细胞间粘附的肌动蛋白相关的癌蛋白。在结直肠癌和肺癌中KIAA1522和IIQGAP1也发挥重要作用。
【作者】解智慧；
【导师】王明荣；
【作者基本信息】北京协和医学院，细胞生物学，2014，博士
【关键词】食管鳞癌；KIAA1522；失巢凋亡；粘附连接；IQGAP1；

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