【摘 要】
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研究背景和目的:肝癌和肺癌是进展迅速、恶性程度很高的两种常见肿瘤,找到参与这些癌症发展的基因是目前肿瘤研究的热点。生长阻滞和DNA损伤诱导45G（Growth arrest and DNA damage-inducible 45G,GADD45G）是与细胞应激和DNA损伤相关的蛋白,在多种肿瘤中发挥着抑癌基因的作用。我们的前期工作表明,GADD45G诱导的细胞衰老的缺失是导致肝肿瘤发展的重要事件。
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研究背景和目的:肝癌和肺癌是进展迅速、恶性程度很高的两种常见肿瘤,找到参与这些癌症发展的基因是目前肿瘤研究的热点。生长阻滞和DNA损伤诱导45G（Growth arrest and DNA damage-inducible 45G,GADD45G）是与细胞应激和DNA损伤相关的蛋白,在多种肿瘤中发挥着抑癌基因的作用。我们的前期工作表明,GADD45G诱导的细胞衰老的缺失是导致肝肿瘤发展的重要事件。然而,GADD45G导致细胞衰老和肿瘤生长抑制的精确机制仍然是模糊的。本文的第一部分为此展开了相关研究。去泛素化酶USP16可调节多种生物学过程,具有影响胚胎干细胞分化、造血干细胞生成等作用。但是,USP16在肿瘤发生、发展中的作用仍不十分清楚。在本文的第二部分研究中,我们探讨了USP16是否影响K-Ras驱动的小鼠肺肿瘤发生。实验结果:在第一部分研究中,利用诱导表达慢病毒系统（Tet-on）在肝肿瘤细胞中导入GADD45G表达载体,Doxycyclin处理诱导GADD45G表达后,肝肿瘤细胞发生衰老,同时,端粒酶的活性受到抑制,而其上游基因SIP1的表达上调;利用si RNA技术敲降SIP1后,在体外抑制了GADD45G诱导的细胞衰老以及IL-6、IL-8的m RNA水平,端粒酶的活性和细胞周期G1期阻滞有所回复,在体内逆转了GADD45G对肿瘤生长的抑制作用;使用MG132处理细胞,内源性的GADD45G和SIP1表达上调,并贡献于MG132诱导的细胞衰老;在GADD45G诱导的细胞衰老过程中,p38和JNK信号通路被激活,使用这两条通路的抑制剂处理细胞后,细胞衰老都明显被抑制,但只有阻断JNK通路,明显抑制SIP1的表达水平;Ch IP实验验证,在GADD45G表达情况下,JNK下游基因c-Jun能直接结合到SIP1的启动子区域;最后,经临床资料分析,GADD45G和SIP1在肝癌组织中低表达,两者呈现正相关关系。在第二部分研究中,我们发现在成纤维细胞IMR90和小鼠胚胎成纤维细胞（Mouse embryonic fibroblasts,MEFs）中表达H-Ras V12导致USP16的蛋白水平增加;USP16缺失(USP16-/-)抑制K-Ras G12D诱导的细胞衰老,但同时造成细胞增殖能力降低;在SV40T和K-RasG12D共表达的MEFs中,USP16缺失也抑制细胞增殖;裸鼠体内成瘤实验表明,相对于K-Ras G12D/USP16+/+/SV40T-MEFs,K-Ras G12D/USP16-/-/SV40T-MEFs的成瘤能力显著降低,肿瘤体积明显减小。利用USP16条件性敲除小鼠和K-RasG12D诱导的小鼠肺肿瘤模型,在肺组织中敲除USP16可抑制小鼠肺肿瘤的生长,小鼠生存期延长。结论:在GADD45G诱导的肝肿瘤细胞衰老和抑制肿瘤生长的过程中,JNK介导的SIP1的活化在GADD45G诱导的肝肿瘤细胞衰老中发挥重要作用;SIP1的上调贡献于GADD45G诱导的对h TERT的抑制作用;在临床标本中,GADD45G和SIP1在肝癌组织中低表达,呈正相关关系。因此,GADD45G和SIP1功能下调在肝肿瘤细胞逃逸衰老以及肿瘤生长中发挥了重要作用。在USP16调控K-Ras活化诱导肿瘤发生的研究中,USP16缺陷抑制K-Ras G12D转化的鼠胚胎成纤维细胞的增殖,降低SV40T和K-Ras G12D共转化的鼠胚胎成纤维细胞的成瘤能力;USP16缺陷抑制K-Ras G12D诱导的鼠肺肿瘤的生长;提示USP16在K-Ras突变驱动的肺癌发生中发挥了重要作用。
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