摘要
Rho小G蛋白能够参与癌症的几乎整个过程,在癌症发生,扩散和与肿瘤微环境(TME)相互作用中都发挥一定的功能,因此已经成为一种新的治疗靶点。小G蛋白Rif作为Rho小G蛋白家族中的一员,目前研究显示其在肝癌、乳腺癌、急性髓细胞白血病、胃癌、头颈部鳞状细胞癌、胰腺癌和胆管癌中显著上调。但在癌症发展中的具体作用及分子机制没有相关报道。 本研究以TCGA数据库中的胃癌患者病例为研究对象,利用在线数据分析网站进行生物信息分析。同时以胃癌细胞系为研究对象,使用Western Blot、RT-qPCR、CCK-8、Transwell、转录组测序等研究方法,来探究小G蛋白Rif在胃癌发展过程中的作用及作用机制。 本研究发现,小G蛋白Rif在胃癌中的表达较高,且在癌症组织中的表达高于正常组织。生存分析显示,在胃癌患者中,小G蛋白Rif表达高的患者生存率低于Rif低表达的患者。临床分期分析表明,StageⅣ期病人的Rif表达量明显高于StageⅠ期病人。 本研究还发现,胃癌细胞系中的Rif表达水平高于正常胃上皮细胞。敲减Rif后能够抑制胃癌细胞的增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力,促进胃癌细胞的凋亡,抑制胃癌细胞进入分裂期。相反,过表达Rif后会促进胃癌细胞的发展。对Rif进行敲减后的胃癌细胞进行转录组测序分析,发现下调差异基因富集的信号通路有TGF-β信号通路、癌症信号通路、PI3K-AKT信号通路。上调差异基因富集的通路有肌动蛋白细胞骨架的调节、AMPK信号通路。另外在差异表达基因分析中发现几种促进癌症发展的基因,如USP28、LY6E、FOXF2、MAPK1、JUND、TGFB2和RPS6KB2发生下调;抑制癌症发展的基因,如VEPH1、CASP7、TPM4和EMC6发生上调。转录组测序数据KEGG富集分析中发现,富集在TGF-β信号通路中的差异基因最多。通过研究进一步发现,Rif的敲减会抑制MAPK1/Erk2表达及其磷酸化,也会抑制位于其下游信号分子所调控的MMP家族中MMP9的表达,因此抑制胃癌细胞的迁移。Rif敲减后同时抑制胃癌细胞的EMT进程,敲减Rif后对TGF-β信号通路的重要信号分子SMAD3的磷酸化水平影响不显著,但EMT相关转录因子Slug和Snail显著下调,上皮细胞标志物E-cadherin显著上调,间充质细胞标志物Vimentin显著下调。 综上所述,本研究发现小G蛋白Rif在胃癌发展中主要通过调控TGF-β及MAPK1/Erk2信号通路影响胃癌细胞的侵袭和迁移。这为探索Rif与实体肿瘤发生的关系奠定基础,同时为胃癌的诊断和治疗提供有利参考。