基因體與蛋白質體整合分析以探究PTP4A3致癌基因於胃腸道基質瘤之表現量、調節機轉、訊息路徑及受動蛋白---預後、生物及治療意涵

胃腸道基質瘤(GIST)為一包含廣泛不同臨床行為之腫瘤，而KIT 或PDGFRA酪氨酸激酶(RTK)受器基因突變為其最初之致瘤變化。雖然RTK 基因型具有預後意義，但染色體的不平衡如9p/9q 減少或8q 增加，卻關鍵地影響GIST 之臨床惡性度。利用微陣列比較基因雜交(aCGH)來探尋癌症相關基因可以釐清腫瘤之生成，藉以發展預後標記或衍生之標靶治療。我們利用高解析385K 之aCGH 晶片分析GIST 樣本及細胞株之染色體變化，初步發現於8q24 有放大區段涵蓋FAK及PTP4A3 致癌基因，其特別在非低危險度腫瘤樣本呈現DNA 倍數增加，尤其有兩標本可見顯著PTP4A3 高度基因放大。初步以反轉錄PCR 及西方點漬驗證發現於兩GIST 細胞株其PTP4A3 mRNA 及蛋白質表現量皆呈現類似上揚，但無DNA 增加之GIST882 細胞卻有明顯更高之表現量，此顯示於GIST 另有與基因放大無關之PTP4A3 過度表現機轉。PTP4A3 為一22-kD 異戊烯化磷酸酶, 其於大腸癌中過度表現有些乃基因放大所驅動，此可增進細胞移動及侵襲力並與腫瘤惡性度有關。令人鼓舞的是，在321 例GIST 的免疫染色中，PTP4A3 過度表現與較高危險度、預後不利之RTK 基因型、及無疾病復發存活率皆顯著相關。目前已知藉由壓抑C 端SRC 激酶(CSK)，PTP4A3 可抑制SRC 而將FAK/SRC 複合蛋白去活化。在一些大腸直腸癌細胞中，CSK 及其可與KIT 結合之相似蛋白-CHK-之表現量皆呈減少，因而令SRC 之活性不受控制。據此，吾等假設PTP4A3為GIST 之新穎預後因子，其可藉由其尚未發現之蛋白受質去磷酸化，致使其調控之訊息路徑失調。在此計畫，我們將於三年中釐清下列特定目標: 第一年，(1)完成總數30 例GIST 之aCGH 描繪，並特別著眼於PTP4A3 及FAK 基因之變化。(2)於雷射擷取之純粹GIST 腫瘤細胞將以同步即時PCR 及RT-PCR 分別定量PTP4A3 與FAK基因之倍數與mRNA 之表現量。(3) 以分枝鏈DNA 原位雜交法大規模分析370例GIST 之PTP4A3 mRNA 表現量，及其與臨床病理因子、病人存活、PTP4A3可能調節蛋白之免疫染色的關聯性，並以部分病例作西方點漬交叉驗證。第二年，於體外實驗，吾等將(1)轉殖PTP4A3 之干擾RNA 與催化性非活化之PTP4A3C104S 突變體以澄清PTP4A3 於GIST 之生物功能。(2)以刪除描繪法、報導螢光酶、及定量染色質免疫沉澱法，解答在PTP4A3 表現之轉錄調控機制，並尋找其在GIST 之轉錄調節子。(3) 分析在GIST 腫瘤生成中PTP4A3-CSK(CHK)-FAK/SRC 調節路徑之切題性及單獨使用PTP4A3 抑制劑或合併imatinib 對GIST 之治療效益。第三年，於異種移植模式將確定(1) PTP4A3表現於生物體內促進GIST 腫瘤生成之功能效應。(2)以生物內影像系統分析PTP4A3 抑制劑於GIST 之療效。(3)以2D-DIGE、Pro-Q 染色、及MALDI-TOF質譜儀等蛋白質體方法來確認PTP4A3 可能之下游受質及受動蛋白。

系統編號:PC9907-2113
原計畫編號:NSC99-2628-B182-003-MY3