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肿瘤的发生与发展过程中经常伴随一系列细胞核内遗传物质的改变,包括序列改变如点突变、缺失、插入;结构畸变,如大范围缺失、重排、基因扩增等。在人类多种不同类型的恶性肿瘤中,染色体17p13.3经常发生等位基因缺失和/或遗传不平衡,提示在染色体17p13.3高频突变区内可能存在着一个或几个肿瘤相关新基因在人类多种恶性肿瘤的发生、发展过程中起重要作用。本研究中,我们在该区域内通过电子克隆及RACE方法克隆并鉴定了其中一个人新基因CT120(GenBank Accession No. AF477201),CT120全长cDNA含2,145 bp、编码一个含257个氨基酸的蛋白质。CT120的同源物广泛存在于从植物到动物世界不同物种中,结果提示新基因CT120在生物进化过程中高度保守。CT120广泛表达于不同的人正常组织及不同的肿瘤细胞系中。差异表达于人正常肺组织及肺癌细胞系SPC-A-1中,提示CT120可能在肺癌的发生、发展过程中发挥作用。CT120蛋白质N-端含有一个信号肽序列及7个跨膜区;CT120定位于细胞质膜上,是一个质膜相关蛋白,可能是GPCR超家族中一成员;CT120在细胞内可与SLC3A2和GGTL3B相互作用,可能拥有与氨基酸转运及谷胱苷肽代谢有关的重要的生理功能。为了进一步研究CT120与肺癌发生发展的关系,我们从蛋白质水平研究CT120在肺癌及癌旁组织中的差异表达及CT120异位表达与过表达对细胞生长的影响。用生物信息学方法设计15肽,合成并偶联到大分子载体KLH上制成人工免疫原,制备鸡抗CT120多肽抗体;Western blotting结果显示CT120蛋白在不同肿瘤细胞系中有不同程度的表达,且在肺癌细胞系A549及SPC-A-1中同时表达两个转录本CT120-A与CT120-B;CT120蛋白在不同类型的肺癌组织中高表达,总阳性率为83.3%;CT120-A在不同的肺癌组织中均表达,但CT120-B在不同组织类型的肺癌组织中表达谱不同;集落形成试验及细胞增殖活性分析显示CT120基因异位表达显著促进NIH3T3细胞的生长;细胞增殖活性分析及裸鼠成瘤试验显示CT120过表达对A549细胞在体内体外的生长有促进作用,尤其体内有明显的促进作用;提示CT120是一个与肺癌发生相关<WP=6>的细胞生长主要调节子。为了深入理解新基因CT120促进细胞生长的作用机理,及探讨CT120调节的信号通路的变化在肺癌发生、发展过程中的作用及意义。我们采用Atlas鼠cDNA expression arrays 对新基因CT120在细胞内的下游调控事件进行了初步研究。CT120上调并激活的一个主要的信号转导通路是Raf/MAPK信号级联反应,与该通路相关的有9个基因表达发生了改变,如Myc, A-Raf, B-Raf, Erk1, MAPK p38,MEK1, RAB 2, RASGF1, crk;其中Myc, A-Raf, B-Raf, Erk, MAPK p38, MEK, RAB 2, crk 表达上调而RASGF1的表达下调;另一个被CT120上调并激活的主要信号转导通路是PI3K/Akt信号级联反应。一些重要的与Akt行使其细胞生理功能有关的基因表达在CT120诱导下发生了改变,包括MDM2,14-3-3,p21WAF,p27kip1,MMP-2/TIMP-2,胰岛素样生长因子1 A。在全血清培养条件下及血清饥饿时,CT120均能调节MEK/Erk信号转导通路的表达及活性;但在血清饥饿时,PI3K及Akt蛋白质表达及磷酸化水平在CT120表达的NIH3T3细胞及空载体转染的NIH3T3细胞中没有差异;CT120能同时调节Cathepsin B,D,L蛋白酶基因的上调表达及MMP-2/TIMP-2的上调表达,提示CT120高表达于肺癌组织中,可能与肺癌的侵袭与转移相关,尤其是非小细胞肺癌;CT120能调节一部分"LTP"基因的表达,如B-Raf, RAB-2, Bax, BAG 1, Fas L,及CDC42等,提示CT120可能通过调节这些"LTP"基因的表达在肺癌的恶性转化过程中发挥重要作用。综上所述,本研究中我们从染色体17p13.3位点分离的膜相关新基因CT120高表达于不同的肿瘤细胞系及绝大多数肺癌组织中,体内体外能促进细胞生长,是一个与肺癌发生相关的细胞生长主要调节子;并进一步研究了CT120促进细胞生长的作用机理,加深了我们对新基因CT120在肺癌细胞的生长、肺癌细胞的抗药性、肺癌的恶性转化以及肺癌细胞的侵袭与转移的意义的了解,为我们下一步深入研究其在肺癌发生、发展、恶性转化中的地位与作用及设计新的肺癌诊断、治疗与预后策略打下了良好的基础并展示了其美好前景。