GDDR基因是2002年,杜建军博士从成功建立的具有高消减效率用于筛选胃癌下调基因的抑制消减杂交cDNA文库中,利用RACE(rapid-amplification of cDNA ends,快速cDNA末段扩增)技术克隆到的胃癌下调或缺失的低丰度新基因。GDDR基因定位于2p13.3,cDNA全长751bp,有一个555bp的完整开放读框,编码含184个氨基酸、分子量约20KD的碱性蛋白。生物信息学预测GDDR的功能结构域,发现该蛋白分子在其N端的1-22aa为一段分泌肽信号,并且序列中包含BRICHOS家族的保守结构域。之前的研究发现,GDDR基因的瞬时表达可以抑制胃癌细胞系的增殖,并且在11种组织的cDNA文库中只有胃组织有GDDR基因的特异扩增,GDDR基因是在幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,Hp)根除后明显再活化而上调表达的基因之一,在胃癌和结肠癌细胞系GDDR基因的表达可被致炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6及IFN-γ下调,在结肠癌细胞系抗炎因子TGF-β1上调GDDR的表达,并且NFκB和C/EBPβ分别介导了胃腺癌细胞系和结肠癌细胞系中GDDR基因的炎性下调,GDDR基因缺失表达与肠型胃癌的预后相关。此外,三叶草蛋白家族成员TFF1与GDDR基因产物可形成经二硫键结合的异源二聚体,由此GDDR又名为TFIZ1(trefoil factor interaction(z)1)。在此基础上,本课题主要就GDDR的表达分布特性和其对细胞增殖影响进行探讨并制备特异单克隆抗体,以期为认识GDDR基因生物学功能以及与肿瘤发生发展的关系提供有价值的信息和工具。本课题主要结论如下:1、在多种人类正常组织膜中行Northern blot分析发现,在多种人类正常组织中,GDDR基因在胃肠道组织如胃、小肠、结肠、直肠及胰腺有高度的表达,在其他组织如脑、心、肝、肾脏及骨骼肌等表达缺失,换言之,GDDR是胃肠道组织特异性表达的基因。通过flag及EGFP与GDDR产物融合表达,行细胞免疫荧光实验检测,可见融合蛋白绿色荧光呈颗粒状分布于胞浆及细胞膜,提示GDDR蛋白产物极可能为分泌蛋白。GDDR与TFF1基因产物在临床标本及相关细胞系中表达水平有很强的相关性,更有趣的是本课题发现在过表达GDDR基因的SGC-7901细胞系中GDDR可以上调TFF1表达水平。2、建立的过表达GDDR基因的SGC-7901稳定转染细胞系中功能检测显示,GDDR基因抑制胃癌细胞系生长、克隆形成及体外成瘤能力,引起细胞周期阻滞并且降低了胃癌细胞系对化疗药的敏感性。GDDR对于细胞增殖抑制、周期阻滞及提高化疗药物抵抗的功能效应依赖于其上调的TFF1基因表达,这些功能效应随着TFF1干涉而减弱。3、GDDR基因产物通过原核系统表达及纯化后,免疫小鼠,制备了10株抗体阳性表达杂交瘤株,经过初步鉴定,本课题所制备的单抗对于GDDR真核细胞产物及临床标本的内源表达具有很好的特异性及效价。综上所述,本课题的工作发现了GDDR基因的组织分布特点及亚细胞定位,证明了GDDR基因依赖于TFF1的细胞增殖抑制及降低胃癌细胞化疗敏感性的作用,进一步揭示了GDDR基因与TFF1在表达谱及功能上的密切联系,并且制备了GDDR特异性单克隆抗体。这些结果提示,GDDR是一个非常有用的胃癌诊断与预后的指示分子,并且其有着更为重要的抑癌功能。我们目前的实验中都没有发现GDDR对于细胞凋亡的影响,因此,有理由推论GDDR在维持消化道粘膜上皮稳态方面发挥着重要的功能,它的缺失表达加速了胃癌的发生发展,换言之,GDDR通过抑制细胞增殖发挥其对抗粘膜上皮恶性转化的保护作用。在胃癌发生过程中如TNFα等炎性微环境释放的炎性因子降低了GDDR基因的表达,GDDR基因的下调表达有助于胃癌恶性转化的发生,根除HP有助于GDDR基因的再活化并发挥其维持胃肠粘膜上皮稳态的作用。本课题的研究提示了通过再活化GDDR基因的表达来治疗胃癌的可能,并且为深入研究该基因的生物学功能提供了有价值的信息和工具。