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CYS1调控RAB14介导的外泌体SGK3分泌促进胃癌腹膜转移的机制研究

批准号:
82102929
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:
闫泓霏
依托单位:
学科分类:
肿瘤综合治疗
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
闫泓霏

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
胃癌腹膜转移严重影响患者生存,治疗效果差的主要原因是其机制有许多不明之处。我们通过生物信息学分析找到新的腹膜转移相关因子CYS1。原创性研究证实CYS1在胃癌中高表达,沉默CYS1抑制胃癌腹膜转移;表达谱芯片筛选发现CYS1上调RAB14,且二者结合,增强胃癌细胞外泌体分泌。CYS1上调AP-2A,AP-2A与RAB14启动子存在结合位点。RAB14促进携带SGK3的外泌体分泌,诱导腹膜间皮细胞(PMCs)发生间皮-间充质转化为癌相关成纤维细胞(CAFs),促进胃癌腹膜转移。本研究旨在证明胃癌细胞内CYS1通过调控转录因子AP-2A上调RAB14,增强RAB14介导的外泌体分泌及对SGK3向外泌体分选;另一方面,外泌体SGK3通过激活PMCs的GSK3β/β-catenin通路,诱导PMCs向CAFs转化,促进胃癌腹膜转移。研究结果将为揭示胃癌腹膜转移机制,制定新的治疗策略提供新依据。
英文摘要
Peritoneal metastasis affects the survival of patients with gastric cancer seriously. The main reason for the poor therapeutic effect is that the mechanism is unclear. By bioinformatics analysis, we found a new peritoneal metastasis-related factor, CYS1. The original study confirmed that the expression of CYS1 was significantly higher in gastric cancer tissues than in normal tissues, and silencing the expression of CYS1 in gastric cancer cells inhibited peritoneal metastasis of gastric cancer; the analysis of microarray showed that CYS1 upregulated RAB14, and the combination of CYS1 and RAB14 enhanced the secretion of exosomes in gastric cancer cells. CYS1 upregulated the expression of AP-2A, and seven sites in RAB14 promoter were predicted to bind AP-2A. RAB14 promoted the secretion of SGK3-carrying exosomes, then induced mesothelial mesenchymal transition of peritoneal mesothelial cells (PMCs) into cancer-related fibroblasts (CAFs), which faciliated peritoneal metastasis of gastric cancer cells. The purpose of this study was to demonstrate that CYS1 upregulates RAB14 by regulating the transcription factor AP-2A, which enhances RAB14 mediated secretion of exosomes and sorting of SGK3 into exosomes in gastric cancer cells; on the other hand, exosomal SGK3 induces PMCs to transform into CAFs and promotes peritoneal metastasis of gastric cancer by activating GSK3 β / β - catenin pathway in PMCs. The results will provide a new basis for revealing the mechanism of gastric cancer peritoneal metastasis and developing new treatment strategies.
腹膜是胃癌晚期常发生的转移部位,严重影响患者生存,且缺乏有效的治疗手段。因此,解析胃癌腹膜转移机制对探索新的治疗策略、延长患者生存具有重要意义。本项目前期通过分析GSE62254数据集发现,CYS1在胃癌腹膜转移中特异性高表达。然而,腹膜的高脂微环境的影响不可忽略,为了在更真实的腹膜状态下进一步验证这一结论,我们利用APOE-/-小鼠通过高脂饮食模拟腹膜高脂微环境,发现高脂促进胃癌腹膜转移;通过单细胞转录组测序分析高脂模型小鼠的腹膜转移肿瘤组织,发现CYS1仍是胃癌腹膜转移的关键基因。此外,胃癌患者组织标本发现CYS1在胃癌患者中高表达,并与不良预后及腹膜转移密切相关。体外实验表明,CYS1抑制细胞间粘附,但促进胃癌细胞与腹膜间皮细胞的粘附、迁移和侵袭。芯片分析显示,CYS1与多囊体相关。我们提取胃癌细胞上清液中的外泌体,纳米流式检测仪分析提示沉默CYS1的胃癌细胞分泌外泌体显著减少。与沉默CYS1的胃癌细胞分泌的外泌体共培养的腹膜间皮细胞与胃癌细胞粘附能力下降。此外,芯片分析还提示CYS1与细胞连接相关。免疫共沉淀实验证实,CYS1破坏了粘附连接中的核心复合物E-钙粘蛋白/β-连环蛋白(E-cadherin/β-catenin)的形成。结合质谱分析,我们发现CYS1通过结合PHB2促进胃癌腹膜转移。体外机制研究表明,CYS1-PHB2复合物与β-catenin的结合域与E-钙粘蛋白相同,说明CYS1-PHB2可以与E-ca竞争性结合β-catenin。此外,我们还利用核浆分离、免疫荧光的实验,进一步证实CYS1-PHB2复合物结合β-catenin后,将其携带进入细胞核,促进转移相关基因的表达。而这些现象可以通过对CYS1和PHB2的核定位序列的突变来逆转。. 本项目发现了一个全新的高脂诱导的与胃癌腹膜转移高度相关的基因CYS1,并利用多组学分析深入挖掘了CYS1促进胃癌腹膜转移的机制。本项目的研究结果为胃癌腹膜转移提供了新机制。同时,项目发现的CYS1蛋白,可以作为胃癌腹膜转移的新的诊断标志物。同时,未来可以进一步针对该靶点设计新的治疗胃癌腹膜转移的药物,为胃癌腹膜转移患者延长生存提供新策略。
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