DAB2IP-FANCD2调控通路维持染色体稳定性抑制结直肠癌发生发展的机制研究

Colorectal cancer is a common gastrointestinal malignant tumor with a high morbidity and mortality. It is very important to explore the mechanism of colorectal tumorigenesis and to find out new targets for the prevention and control of this malignancy. Chromosomal instability is a key factor for the tumorigenesis and cancer development and its resistance to chemotherapy. Our preliminary research found that silencing of tumor suppressor gene DAB2IP increases chromosomal instability in colorectal cancer cells and inhibits the level of FANCD2 after inducing DNA replication stress, but its specific mechanisms need to be further explored. To this end, we put forward the hypothesis: DAB2IP may regulate the function of FANCD2 in DNA replication stress, which affects chromosome stability and therefore participates in tumor progression. To test this hypothesis, we will investigate the regulation of chromosome stability in colorectal cancer by DAB2IP as the breakthrough point on the base of preliminary research. Further, we will also explore the molecular mechanism of FANCD2 regulation by DAB2IP and the mechanism of chromosome stability maintenance in the state of DNA replication stress by DAB2IP-FANCD2 pathway. Finally, correlation between the level of DAB2IP and chemotherapy effects, prognosis and recurrence in colorectal cancer patients will be analyzed and cleared, and the experimental study on intervention strategies will also be carried out. This study will help to lay the foundation to reveal the chromosome stability mechanism from the new viewpoint of DAB2IP regulating chromosome stability, and to provide theoretical bases of the new strategies for reversing chemotherapy resistance by 5-FU in colorectal cancer.

结直肠癌是一种高发病率和致死率的消化道恶性肿瘤，亟需进一步阐明其发生发展机制和寻找关键调控靶点，以期获得防治的重要突破。染色体不稳定性是肿瘤发生发展和化疗耐药的关键诱因。本项目预初实验中发现，沉默抑癌蛋白DAB2IP可显著增加肿瘤细胞染色体不稳定性，且下调DNA复制应激重要调控分子FANCD2的表达并阻碍其募集至受损染色质。由此我们推断DAB2IP可能通过调控FANCD2参与肿瘤细胞DNA复制应激和染色体稳定性维持。为此项目组在前期研究基础上，拟以DAB2IP调控结直肠癌染色体稳定性为研究主线，揭示DAB2IP调控FANCD2的分子机制；明晰DAB2IP-FANCD2通路在DNA复制应激状态下维持染色体稳定性的调控网络及关键干预靶点；探索和形成以调节DAB2IP分子为核心的逆转化疗药物5-FU耐药新手段。藉此，为揭示结直肠癌发生发展机制并建立靶向干预的临床新策略奠定理论基础和提供实验依据。

本项目在大量文献调研和前期研究基础上，围绕结直肠癌（CRC）发生发展机制及靶向干预，主要以DAB2IP调控CRC染色体稳定性为研究主线，联合应用肿瘤细胞系、动物模型及临床标本等不同层次多方面揭示DAB2IP调控的分子机制；探求DAB2IP-FANCD2信号通路在DNA复制应激状态下维持染色体稳定性的调控网络及关键干预靶点；探索以调节DAB2IP分子为核心的CRC逆转化疗药物耐药新手段。同时，深入研究CRC发生发展中关键代谢分子的作用及分子机制。藉此，为揭示CRC发生发展机制并建立靶向干预的新策略奠定理论基础和提供实验依据。.项目研究按照计划进行，主要研究内容包括：调研数据库中DAB2IP与CRC的相关性，明确了CRC中DAB2IP的低表达及其与临床病理参数和预后的相关性；体外实验结果显示靶向调控DAB2IP可影响CRC细胞生长增殖及迁移，并影响对多种化疗药物的敏感性；探究DAB2IP对CRC作用的可能分子机制，通过质谱分析及共沉淀实验发现DAB2IP可与WDR20结合，WDR20可在蛋白水平下调DAB2IP；DAB2IP可能参与肠道功能调控并在放射性肠损伤中发挥作用；后续研究确定了DAB2IP对DNA复制应激状态下的作用，而对染色体稳定性的调控作用及具体机制有待后续深入研究；FANCD2的差异表达与CRC预后相关，分析了DAB2IP-FANCD2调控通路对DNA复制应激的作用，确定DAB2IP蛋白对FANCD2的调控作用以及蛋白不同程度的表达对磷酸化信号的作用。.项目执行过程中作了适当补充和拓展：我们增加了研究代谢关键分子在胃肠道肿瘤中的表达，作用及其分子机制，并探索靶向调控策略。通过检测临床组织中能量代谢分子表型及代谢调控关键点水平，有望为提供新颖的代谢标志物和干预靶点新策略提供依据。微卫星不稳定性（MSI）状态在CRC预后和免疫治疗指导中的作用日益凸显，我们开展了基于NGS的血浆MSI检测技术（bMSISEA算法），为实现基于血浆样本的一站式突变及MSI无创检测提供了方法学支撑。此外我们还对CRC生长侵袭过程中的关键靶点分子进行了相关系列研究。.通过本项目实施，达到了预期目标，期间培养了硕士研究生6名，相关研究结果以第一或通讯作者已发表SCI论文12篇，其中IF＞5的I区论著3篇，国内核心期刊2篇。同时也为后续项目的进一步深入研究和拓展奠定了坚实的工作基础。

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