来自军事医学科学院生物工程研究所、上海交通大学医学院的研究人员证实,胃上皮细胞特异性的PTEN缺失诱导Akt-p53-miR-365-cyclin D1/cdc25A信号轴,促成了胃癌的形成.这一研究发现在线发表在10月23日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上.

军事医学科学院生物工程研究所的杨晓(Xiao Yang)研究员和滕艳(Yan Teng)博士是这篇论文的共同通讯作者.杨晓研究员多年从事发育和分子遗传学研究,利用转基因和基因敲除小鼠研究重要信号转导通路基因在发育、组织稳态维持以及相关疾病发生中的功能和分子机制.因其杰出的科研成果2006年入选新世纪百千万人才工程国家级人选,并曾荣获"中国青年科技奖"、"中国青年女科学家奖"、"求是杰出青年实用工程奖"、日本JALAS国际奖等奖励.

胃癌(Gastric cancer,GC)是全世界排名第四个最常见的癌症,是癌症相关死亡第二大原因,其显示极大的地理差异.胃癌是由环境因素、一般性及特异性的遗传变异累积共同引起.尽管越来越多的证据表明,有各种遗传变异导致了胃癌的发生和进展,但对于胃癌发病的潜在分子机制仍没有得到完全地阐明.

PTEN是定位在10号染色体上的一个重要抑癌基因,PTEN蛋白可通过对抗PKB/Akt信号来调控细胞生存与增殖.在人类胃癌中,PTEN杂合子丢失、表达减少和磷酸化Akt(p-Akt)过表达常常与肿瘤进展及不良预后相关.体外实验表明,Akt信号激活导致了胃癌细胞增殖、侵袭和转移.而目前对于胃癌形成过程中PTEN/Akt信号通路的作用仍不是很清楚.

MicroRNAs (miRNAs)是指类非编码的单链小RNA分子,其可通过与同源mRNA靶标3'非翻译区(UTRs)的序列特异性相互作用抑制转录后基因表达.miRNA与包括肿瘤形成和进展在内的广泛生理和病理过程相关.在癌症中miRNAs常常出现调控异常,它们或是可以成组作为分化状态的标记物,或是单个发挥癌基因或肿瘤抑制基因功能.近期的一些研究报道,在胃癌中特征性的miRNA标记与疾病进程和临床结局密切相关.并已证实胃癌中一些发生改变的miRNAs控制了胃癌细胞的增殖、凋亡和炎症.

此外,近期的一些研究还揭示miRNA能够介导Akt信号通路在乳腺癌、结肠癌和肺癌几个细胞过程,包括细胞增殖、上皮间质黄钻和和肿瘤血管发生中发挥致癌功能.Akt激活可以磷酸化C/EBP-β或下调p53的丰度,后两者作为转录因子直接控制了miR-145的转录.

在这篇文章中,研究人员证实小鼠胃上皮细胞PTEN缺失可以起始自发性胃癌发生.100%的突变小鼠在出生后2个月罹患胃癌.机制研究证实,Akt激活抑制了p53表达,并进而抑制了miR-365的转录,导致其靶分子cyclinD1和cdc25A的上调,最终促进胃上皮细胞增殖.而Akt1基因敲除则可恢复miR-365的表达,并有效逆转PTEN突变小鼠的胃癌形成.并且,恢复miR-365可抑制PTEN缺失诱导的增生.在人类胃癌组织中,研究人员发现miR-365减少、以及PTEN异常、磷酸化Akt、p53、cyclin D1和cdc25A与组织低分化、深入侵袭、晚期阶段有关.

这些数据证实了PTEN-Akt-p53-miR-365-cyclin D1/cdc25A信号轴是胃癌形成的一个新机制,并为胃癌治疗提供了一些潜在的新靶标.