HMGA2，甲狀腺賀爾蒙誘導大腸直腸癌細胞增生的新標的(1/3)

甲狀腺賀爾蒙可經由細胞表面之受體integrin αvβ3 刺激多種腫瘤細胞增生，包含腦瘤，乳癌， 頭頸癌，腎細胞癌和其他癌症 (Hercbergs AH, The Oncologist, 2015, in press)。甲狀腺賀爾蒙 與azoxymethane 同時刺激可促使大腸直腸癌發生(Iishi H, Int J Cancer 50:974-976, 1992)。甲 狀腺賀爾蒙亦可刺激P-glycoprotein gene (MDR1) 的表現致使大腸直腸癌細胞增加抗藥性(Mitin T, Drug Metab Dispos 32:779-782, 2004) 。大腸直腸癌細胞株內的甲狀腺賀爾蒙訊息傳遞亦曾記載 與K-ras 之突變相關 (Horkko TT, Int J Cancer 118:1653-1659, 2006)。 在大腸直腸癌患者的病理切片若表現HMGA2 蛋白，其轉移機率增高且預後存活率降低。本計畫之初 期研究指出甲狀腺賀爾蒙能增強β-catenin 以及HMGA2 的蛋白表現，同時加快大腸直腸癌細胞增生。 甲狀腺賀爾蒙調控HMGA2 表現的訊號傳遞分子機轉目前尚不明瞭，是否受integrin αvβ3 之訊息 調控、與Wnt/β-catenin 訊息傳遞路徑之間的交互作用為何尚待釐清。 甲狀腺賀爾蒙衍生物tetraiodothyroacetic acid (tetrac)可經由甲狀腺賀爾蒙受體integrin αv β3 抑制多種腫瘤細胞增生。本計畫將探討甲狀腺賀爾蒙的影響下，integrin αvβ3, Wnt, β– catenin 和HMGA2 之間的調控和作用。此外，tetrac 的藥物效力學及動物實驗成果將可提供大腸直 腸癌治療時可選擇之參考。 目標： 1. 利用人類大腸直腸癌細胞株建構經甲狀腺賀爾蒙誘導β-catenin 調節 HMGA2 致使細胞增生的機 轉。2. 於灌流式細胞培養系統以Tetrac 反制甲狀腺賀爾蒙誘導活化之HMGA2 以抑制大腸直腸癌細 胞增生。3. 利用實驗鼠異種移植實驗，證明先前觀察對於tetrac 阻斷HMGA2 誘導細胞增生的潛在 效果。 實驗方法: (i)利用shRNA 技術降低integrin αvβ3 表現量，以得知在甲狀腺賀爾蒙刺激腫瘤細胞增生下 integrin αvβ3, β-catenin, APC, 和 HMGA2 等基因扮演之角色，同時檢測此訊息傳遞鍊中各關 鍵激素磷酸化之程度。(ii)利用RT-PCR 和免疫染色測定甲狀腺賀爾蒙和/或tetrac 刺激時 integrin αvβ3 和訊息傳遞蛋白之表現狀態，同時觀測此狀況下細胞活性和凋亡比例。(iii) 利用RT-PCR、 免疫染色和reporter assays 測定HMGA2 相關之基因表現量和交互作用程度,例如HIF-1α (Aim 2) 。(iv)將初代大腸直腸癌細胞大量表現HMGA2 基因並利用生物晶片找出經由甲狀腺賀爾蒙誘導所 造成之基因表現特徵。 (v) 於灌流式細胞培養系統中測定tetrac 之藥物效力(Aim 2)以備於(vi) 小 鼠體內異種移植之動物實驗，證明先前觀察對於tetrac 阻斷gefitinib 誘導細胞增生的潛在效果 若能將甲狀腺賀爾蒙刺激腫瘤細胞增生之機制釐清,應用tetrac 抑制大腸癌腫瘤生長，可望於現有 的藥物治療方式之外提供另一選擇．