Gene ức chế khối u mới ECRG4 tương tác trực tiếp với TMPRSS11A (ECRG1) để ức chế sự phát triển tế bào ung thư trong ung thư thực quản

BMC Cancer - Tập 11 - Trang 1-7 - 2011
Lin-wei Li1, Yuan-yuan Li2, Xiao-yan Li1, Chun-peng Zhang2, Yun Zhou1, Shih-Hsin Lu2
1Oncology Department, Henan Provincial People's Hospital, Zhengzhou, P.R. China
2State Key Laboratory of Molecular Oncology and Department of Etiology and Carcinogenesis, Cancer Institute & Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing, P.R. China

Tóm tắt

Gen liên quan đến ung thư thực quản 4 (ECRG4) đã được xác định và phân lập ban đầu từ biểu mô thực quản bình thường của người trong phòng thí nghiệm của chúng tôi (số truy cập GenBank.AF325503). ECRG4 đã được mô tả như một gen ức chế khối u mới liên quan đến tiên lượng trong ung thư biểu mô tế bào vảy thực quản (ESCC). Trong nghiên cứu này, thử nghiệm độ gắn kết in vitro và thí nghiệm đồng phân hóa trong vivo được sử dụng để xác nhận sự tương tác vật lý giữa ECRG4 và protease xuyên màng, serine 11A (TMPRSS11A, còn được biết đến với tên ECRG1, số truy cập GenBank.AF 071882). Sau đó, biểu hiện protein p21, chu kỳ tế bào và các quy định về sự phát triển tế bào đã được kiểm tra sau khi đồng chuyển gen ECRG4 và ECRG1 trong dòng tế bào ESCC. Chúng tôi đã chỉ ra lần đầu tiên rằng ECRG4 tương tác trực tiếp với ECRG1 để ức chế sự phát triển tế bào ung thư và kích thích chặn pha G1 của chu kỳ tế bào trong ESCC. Các thử nghiệm độ gắn kết và đồng phân hóa cho thấy ECRG4 tương tác trực tiếp với ECRG1 trong các tế bào ESCC. Hơn nữa, sự đồng biểu hiện của ECRG4 và ECRG1 đã làm tăng đáng kể mức độ protein p21 qua phân tích Western blot (P < 0.001), kích thích chặn pha G1 của chu kỳ tế bào qua phân tích tế bào chảy (P < 0.001) và ức chế sự phát triển tế bào qua thử nghiệm MTT và BrdU (cả hai đều P < 0.01) trong các tế bào ESCC. ECRG4 tương tác trực tiếp với ECRG1 để tăng cường biểu hiện protein p21, kích thích chặn pha G1 của chu kỳ tế bào và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư trong ESCC.

Từ khóa

#ECRG4 #ung thư thực quản #TMPRSS11A #ECRG1 #protein p21 #sự phát triển tế bào

Tài liệu tham khảo

Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P: Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin. 2005, 55: 74-108. 10.3322/canjclin.55.2.74. Holmes RS, Vaughan TL: Epidemiology and pathogenesis of esophageal cancer. Semin Radiat Oncol. 2007, 17: 2-9. 10.1016/j.semradonc.2006.09.003. Luo A, Kong J, Hu G, Liew CC, Xiong M, Wang X, Ji J, Wang T, Zhi H, Wu M, Liu Z: Discovery of Ca2+-relevant and differentiation-associated genes downregulated in esophageal squamous cell carcinoma using cDNA microarray. Oncogene. 2004, 23: 1291-1299. 10.1038/sj.onc.1207218. Yang ZQ, Imoto I, Fukuda Y, Pimkhaokham A, Shimada Y, Imamura M, Sugano S, Nakamura Y, Inazawa J: Identification of a novel gene, GASC1, within an amplicon at 9p23-24 frequently detected in esophageal cancer cell lines. Cancer Res. 2000, 60: 4735-4739. Bi MX, Han WD, Lu SX: Using lab on-line to clone and identify the esophageal cancer related gene 4. Sheng Wu Hua Xue Yu Sheng Wu Wu Li Xue Bao (Shanghai). 2001, 33: 257-261. Su T, Liu H, Lu S: Cloning and identification of cDNA fragments related to human esophageal cancer. Chin J Oncol. 1998, 20: 254-257. Yue CM, Deng DJ, Bi MX, Guo LP, Lu SH: Expression of ECRG4, a novel esophageal cancer-related gene, downregulated by CpG island hypermethylation in human esophageal squamous cell carcinoma. World J Gastroenterol. 2003, 9: 1174-1178. Mori Y, Ishiguro H, Kuwabara Y, Kimura M, Mitsui A, Kurehara H, Mori R, Tomoda K, Ogawa R, Katada T, Harata K, Fujii Y: Expression of ECRG4 is an independent prognostic factor for poor survival in patients with esophageal squamous cell carcinoma. Oncol Rep. 2007, 18: 981-985. Li LW, Yu XY, Yang Y, Zhanag CP, Guo LP, Lu SH: Expression of esophageal cancer related gene 4 (ECRG4), a novel tumor suppressor gene, in esophageal cancer and its inhibitory effect on the tumor growth in vitro and in vivo. Int J Cancer. 2009, 125: 1505-1513. 10.1002/ijc.24513. Li LW, Zhang CP, Li XY, Lu SH, Zhou Yun: The candidate tumor suppressor gene ECR4 inhibits cancer cells migration and invasion in esophageal carcinoma. J Exp Clin Cancer Res. 2010, 29: 133-10.1186/1756-9966-29-133. Vanaja DK, Ehrich M, Van den Boom D, Cheville JC, Karnes RJ, Tindall DJ, Cantor CR, Young CY: Hypermethylation of genes for diagnosis and risk stratification of prostate cancer. Cancer Invest. 2009, 27: 549-560. 10.1080/07357900802620794. Götze S, Feldhaus V, Traska T, Wolter M, Reifenberger G, Tannapfel A, Kuhnen C, Martin D, Műller O, Sievers S: ECRG4 is a candidate tumor suppressor gene frequently hypermethylated in colorectal carcinoma and glioma. BMC Cancer. 2009, 9: 447- Li W, Liu XR, Zhang B, Qi DX, Zhang LH, Jin YH, Yang HF: Overexpression of candidate tumor suppressor ECRG4 inhibits glioma proliferation and invasion. J Exp Clin Cancer Res. 2010, 29: 89-10.1186/1756-9966-29-89. Han Y, Wei F, Xu X, Cai Y, Chen B, Wang J, Xia S, Hu H, Huang X, Han Y, Wu M, Wang M: Establishment and comparative genomic hybridization analysis of human esophageal carcinomas cell line EC9706. Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi. 2002, 19: 455-457. Huang G, Hu Z, Li M, Cui Y, Li Y, Guo L, Jiang W, Lu SH: ECRG2 inhibits cancer cell migration, invasion and metastasis through the down-regulation of uPA/plasmin activity. Carcinogenesis. 2007, 28: 2274-2281. 10.1093/carcin/bgm140. Steck E, Breit S, Breusch SJ, Axt M, Richter W: Enhanced expression of the human chitinase 3-like 2 gene (YKL-39) but not chitinase 3-like 1 gene (YKL-40) in osteoarthritic cartilage. Biochem Biophys Res Commun. 2002, 299: 109-115. 10.1016/S0006-291X(02)02585-8. Huh YH, Ryu JH, Shin S, Lee DU, Yang S, Oh KS, Chun CH, Choi JK, Song WK, Chun JS: Esophageal cancer related gene 4 (ECRG4) is a marker of articular chondrocyte differentiation and cartilage destruction. Gene. 2009, 448: 7-15. 10.1016/j.gene.2009.08.015. Woo JM, Park SJ, Kang HI, Kim BG, Shim SB, Jee SW, Lee SH, Sin JS, Bae CJ, Jang MK, Cho C, Hwang DY, Kim CK: Characterization of changes in global gene expression in the brain of neuron-specific enolase/human Tau23 transgenic mice in response to overexpression of Tau protein. Int J Mol Med. 2010, 25: 667-675. Kujuro Y, Suzuki N, Kondo T: Esophageal cancer-related gene 4 is a secreted inducer of cell senescence expressed by aged CNS precursor cells. Proc Natl Acad Sci USA. 2010, 107: 8259-8264. 10.1073/pnas.0911446107. Li YY, Zhang XM, Huang G, Miao XP, Guo LP, Lin DX, Lu SX: Identification of a novel polymorphism Arg290Gln of esophageal cancer related gene 1 (ECRG1) and it related risk to esophageal squamous cell carcinoma. Carcinogenesis. 2006, 27: 798-802. 10.1093/carcin/bgi258. Bachmann K, Shahmiri S, Kaifi J, Schurr P, Mann O, Rawnaq T, Block S, Kalinin V, Izbicki JR, Strate T: Polymorphism Arg290Arg in esophageal-cancer-related gene 1 (ECRG1) is a prognostic factor for survival in esophageal cancer. J Gastrointest Surg. 2009, 13: 181-187. 10.1007/s11605-008-0766-6. Blessmann M, Pohlenz P, Atac A, Kaifi JT, Eulenburg C, Kalinin V, Merkert P, Smeets R, Heiland M, Blake F, Schmelzle R, Izbicki JR: Single nucleotide polymorphism in esophageal cancer related gene 1: an analysis in resected oral squamous cell carcinoma patients. Int J Oral Maxillofac Surg. 2009, 38: 779-784. 10.1016/j.ijom.2009.02.021. Wang YY, Tang HJ, Lu SX: Expression in E.coli of protein encoded by human esophageal cancer related gene-1. Chin J Oncol. 2000, 22: 198-200. Wang YY, Wang JB, Liu HL, Tang HJ, Guo LP, Lu SX: ECRG1, a novel esophageal gene, cloned and identified from human esophagus and its inhibition effect on tumors. Carcinogenesis. 2008, 29: 157-160. Wang JB, Fan Y, Guo LP, Lu SX: Search for interacting proteins of esophageal cancer related gene-1 encoded protein through the yeast two-hybrid system. Chin J Oncol. 2002, 24: 219-221. Zhao NX, Wang JB, Cui YP, Guo LP, Lu SX: Induction of G1 cell cycle arrest and P15INK4b expression by ECRG1 through interaction with Miz-1. J Cell Biochem. 2004, 92: 65-76. 10.1002/jcb.20025. Zhao NX, Huang G, Guo LP, Lu SX: ECRG1, a novel candidate of tumor suppressor gene in the esophageal carcinoma, triggers a senescent program in NIH3T3 cells. Exp Biol Med. 2006, 231: 84-90. Lu SH: Alterations of oncogenes and tumor suppressor genes in esophageal cancer in China. Mutat Res. 2000, 462: 343-353. 10.1016/S1383-5742(00)00023-5. Whitson JM, Noonan EJ, Pookot D, Place RF, Dahiya R: Double stranded-RNA-mediated activation of P21 gene induced apoptosis and cell cycle arrest in renal cell carcinoma. Int J Cancer. 2009, 125: 446-452. 10.1002/ijc.24370. Liu F, Li X, Wang C, Cai X, Du Z, Xu H, Li F: Downregulation of p21-activated kinase-1 inhibits the growth of gastric cancer cells involving cyclin B1. Int J Cancer. 2009, 125: 2511-2519. 10.1002/ijc.24588. The pre-publication history for this paper can be accessed here:http://www.biomedcentral.com/1471-2407/11/52/prepub