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TWA1调控RAE1/JAK-STAT信号轴介导M2巨噬细胞浸润促胃癌进展的机制研究

批准号:
82103165
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
熊建波
依托单位:
学科分类:
肿瘤发生
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
熊建波

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
胃癌是导致肿瘤相关死因第四位的恶性肿瘤,但对于其发生发展的分子机制仍然不清楚。我们前期研究发现TWA1在胃癌组织中过表达,高表达的TWA1与胃癌患者预后负相关。生物信息学分析发现TWA1与RAE1的表达具有显著相关性。下调TWA1可以降低RAE1的表达,并下调p-JAK2/JAK2及p-STAT3/STAT3,显著影响EMT相关蛋白的表达,抑制胃癌增殖、迁移及克隆形成。下调RAE1表达却不能影响TWA1表达。GSEA分析显示JAK-STAT通路在TWA1的下游差异表达基因中明显富集。TWA1表达与B细胞、CD8+T细胞、CD4+T细胞等免疫细胞的数量显著相关。使用TWA1稳定低表达的胃癌细胞株与M0巨噬细胞共培养发现,抑制TWA1表达可以显著抑制巨噬细胞的迁移、划痕愈合、克隆形成能力。据此我们推测,TWA1通过直接结合RAE1调控JAK/STAT通路介导M2型巨噬细胞浸润促胃癌发生发展。
英文摘要
Gastric cancer (GC) is the fourth leading cause of tumor-related deaths, but the molecular mechanism of its occurrence and development is still unclear. Our previous study found that TWA1 is overexpressed in GC tissues, and the high expression of TWA1 is negatively correlated with the prognosis of GC patients. Bioinformatics analysis found that the expression of TWA1 and RAE1 had a significant correlation. Down-regulating TWA1 can reduce the expression of RAE1, and down-regulating p-JAK2/JAK2 and p-STAT3/STAT3, significantly affecting the expression of EMT-related proteins, inhibiting GC proliferation, migration and clone formation. Down-regulating the expression of RAE1 did not affect the expression of TWA1. GSEA analysis showed that the JAK-STAT pathway was significantly enriched in the differentially expressed genes downstream of TWA1. The expression of TWA1 is significantly related to the number of immune cells such as B cells, CD8+T cells, and CD4+T cells. Co-cultivation of GC cell lines with stable and low expression of TWA1 and M0 macrophages found that inhibition of TWA1 expression can significantly inhibit the migration, scratch healing, and clonal formation capabilities of macrophages. Based on this, we speculate that TWA1 mediates the infiltration of M2 macrophages and promotes the development of GC through direct binding to RAE1 to regulate the JAK/STAT pathway.
胃癌是我国发病率第二位和死亡率第三位的恶性肿瘤,严重威胁着人民的身体健康。TWA1/GID8被报道在结直肠癌中高表达,且可促进结肠癌细胞增殖、转移。在前期的研究中我们发现TWA1在胃癌组织较正常胃粘膜组织中表达上调。在本研究中,我们发现TWA1/GID8在27种肿瘤中显著上调;肿瘤浸润越深,GID8表达越高。TWA1/GID8的表达水平与肺癌细胞中的肿瘤突变负荷(TMB)呈正相关,与COAD、COADREAD、STES、THCA的TMB呈负相关;TWA1/GID8的表达水平与不同肿瘤的MSI(微卫星不稳定性)评分相关;不同的免疫评分分析发现,GID8的表达与B细胞、T细胞、NK细胞等免疫细胞丰度成负相关,与上皮细胞、成纤维细胞丰度成正相关。TIMER数据库和Starbase数据库中探究发现在胃癌(STAD)、结肠癌(COAD)中TWA1/GID8的表达与B细胞、CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、巨噬细胞(Macrophage)、中性粒细胞(Neutrophil)等免疫细胞浸润丰度各不相同。qPCR、蛋白免疫印迹分析和免疫荧光实验显示,相较于正常胃黏膜细胞株GES-1,TWA1在BGC-823、MGC-803、HGC-27、SGC-7901细胞株中表达上调。我们构建了TWA1低表达细胞株,进一步研究显示,抑制TWA1表达后可显著抑制细胞增殖、克隆形成能力和影响P53、c-myc、CCND1等基因表达。抑制TWA1表达后可显著抑制细胞划痕愈合、细胞侵袭转移能力和相关,并调控Bax、Bcl-2、Vimentin、N-cadherin、slug等基因表达。裸鼠成瘤实验显示,抑制TWA1表达可以抑制裸鼠皮下成瘤能力和腹腔成瘤能力。转录组测序分析发现,TWA1参与的生物过程包括cellular process、single-organism process、biological regulation等。分子生物学实验探究表明,TWA1可以通过调控ERK1/2信号通路从而促胃癌侵袭转移。为进一步探究影响TWA1表达的上游因素,我们使用了生物信息学预测结合分子生物学验证的方法发现TWA1的表达受CNV和miR-29a的双重调控。回复实验表明miR-29a可以调控TWA1表达并影响ERK1/2通路促进胃癌细胞增殖转移。该研究的实施为明确胃癌侵袭转移的分子机制和防治胃癌提供新的思路。
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