炎癥誘導的S100a8-a9活化轉錄因子Id3促進結直腸癌進展的機制研究.pdf

1、目的:結直腸癌(colorectal cancer，CRC)是最常見的惡性腫瘤之一。潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)與結直腸癌的發(fā)生密切相關，但結腸炎相關性癌(colitis-associated cancer，CAC)的發(fā)病機制仍不清楚。
　　S100a8和S100a9是S100蛋白家族成員，介導炎癥性腸病、類風濕性關節(jié)炎等“非可控性炎癥”的病理改變及胃癌、乳腺癌、膀胱癌等腫瘤細胞的增殖和侵襲轉移。

2、r>　　本課題組前期對潰瘍性結腸炎癌變過程不同階段的動態(tài)分子機制進行了研究，發(fā)現(xiàn)S100a8和S100a9在“炎-癌”各期中的表達水平顯著上調，提示兩者可能參與潰瘍性結腸炎相關性結直腸癌的發(fā)病過程。本研究主要探討S100a8和S100a9在結腸炎相關性癌發(fā)生和進展中的作用機制，希望為結直腸癌的生物治療提供新靶點。
　　方法:免疫組化、qRT-PCR、GEO數(shù)據(jù)庫分析S100a8和S100a9在小鼠“炎-癌”模型、人結直腸炎、結直腸

3、腺瘤、結直腸癌及癌旁組織中的表達;利用脂多糖(LPS)刺激小鼠巨噬細胞RAW264.7模擬炎癥細胞模型，qRT-PCR、ELISA檢測、分析S100a8和S100a9表達及分泌的機制;MTT、Transwell檢測S100a8和S100a9對小鼠結腸癌細胞CT26.WT增殖能力及對巨噬細胞RAW264.7招募作用的影響;基因表達譜芯片分析S100a8和S100a9在CT26.WT細胞中發(fā)揮生物學功能的下游調控網(wǎng)絡及關鍵節(jié)點，并在細胞水平

4、加以驗證。
　　結果:S100a8和S100a9在潰瘍性結腸炎相關性結直腸癌小鼠“炎-癌”模型各期中均顯著高表達。GEO數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，與正常人結直腸組織相比，S100a8和S100a9在潰瘍性結腸炎、結直腸腺瘤及結直腸腺癌中的表達水平顯著升高。免疫組化檢測S100a8和S100a9蛋白在104例結直腸癌組織及58例癌旁組織的表達，發(fā)現(xiàn)其表達水平在結直腸癌中顯著上調，且S100a8在轉移結直腸癌組織及低分化結直腸癌組織中表達水平最

5、高。
　　LPS刺激巨噬細胞RAW264.7，可誘導S100a8和S100a9表達和分泌，其中S100a8的表達與PI3K和P38 MAPK信號通路的激活相關，而S100a9的表達則與NF-κB及PI3K信號通路的激活相關。MTT和Transwell實驗表明，小鼠S100a8和S100a9重組蛋白能促進結直腸癌細胞CT26.WT的增殖，招募巨噬細胞RAW264.7。
　　小鼠 S100a8和 S100a9重組蛋白刺激結腸癌細

6、胞CT26.WT后，利用基因芯片分析細胞的基因表達譜變化，發(fā)現(xiàn):S100a8和S100a9均能激活TGF-β信號通路并上調Id家族的表達，其中Id3上調水平最為明顯。實驗發(fā)現(xiàn)，Id3能促進結直腸癌細胞的增殖及細胞周期的進程，其對p21的抑制作用可能是Id3發(fā)揮功能的潛在機制。此外，干擾Akt1和Smad5的表達后，可抑制Id3的表達，并上調p21的表達。S100a8/a9活化Id3可能是通過激活Akt1-TGF-β/Smad5信號通路實