新穎CCCH鋅指基因在細胞生長及發炎反應中所扮演的角色

近來研究發現人類有55 種新穎CCCH 鋅指基因(novel CCCH zinc finger gene)，這些基因可能參與 細胞的各種過程，如增殖、分化、凋亡、抗病毒、免疫和發炎反應。先前我們篩選T3 期的人類結腸 直腸癌組織檢體，發現許多CCCH 鋅指基因異常表現，如Zc3h12a 基因在腫瘤組織中表現低下；而 Zc3hav1L 基因在腫瘤組織中表現顯著上升。 Zc3h12a (=MCPIP1, MCP-1-induced protein 1)是單核球細胞受到發炎激素MCP-1 (monocyte hemotactic protein-1)活化後誘導表現出來的一種轉錄因子，具有RNase 及deubiquitinase 活性，可經由 抑制NF-B 活性，降低發炎反應。我們初步的研究發現大量表現Zc3h12a，其細胞生長受到抑制；若 處以TNF，發現大量表現Zc3h12a 的細胞，其凋亡比例顯著增加；相反的，將Zc3h12a 做定點突變 (D141N)，發現其無法抑制細胞生長，也無法增強TNF所誘導的細胞凋亡。已知TNFα 與其受體(TNF receptor, TNFR)結合後，會誘導受體形成TNFR complex I 及TNFR complex II。complex I 的形成與活 化NF-B 路徑有關；而complex II 的形成與活化caspase-8 有關。此外有些文獻指出TNFR complex 的形成也與caspase-1 或caspase-4 活化有關，且caspase-1 及caspase-4 活化是TNFα 誘導caspase cascade 的最上游。發炎體(Inflammasomes)是發炎激素所誘導形成的細胞內蛋白質聚合體，與引起發炎反應及 活化caspase-1 有關，活化後的caspase-1 負責切割pro-IL-1，形成活化態IL-1，而依賴caspase-1 的 死亡方式稱為pyroptosis。我們初步發現caspase-1 抑制劑可以防止Zc3h12a/TNFα 所活化的caspase cascade 及細胞凋亡，因此我們認為Zc3h12a 可能參與發炎體及pyroptosis。另一方面，Zc3hav1-like 基因(Zc3hav1L)相似於Zc3hav1 基因，已知Zc3hav1 蛋白質具有分解病毒RNA 的活性，因此具有抗病 毒功能，然而Zc3hav1L 卻鮮少被研究過。我們初步的研究發現降低Zc3hav1L 基因的表現，可抑制細 胞增生及轉移，而大量表現Zc3hav1L 基因，可增加細胞增生及轉移。 基於我們的初步結果，我們將在三年內完成下列目標: 第一年、探討Zc3h12a 增強TNF所誘導 細胞凋亡的機制: 再確認Zc3h12a 增強TNF所誘導的細胞凋亡現象; 試驗Zc3h12a 是否影響TNFα 所 誘導的FADD/caspase-8 凋亡路徑; 試驗Zc3h12a 是否影響TNF所誘導的NF-B 存活與JNK 凋亡訊 息路徑。第二年、探討Zc3h12a 在TNFR complex I & II, 發炎體及pyroptosis 所扮演的角色: 試驗 caspase-1 或caspase-4 是否參與Zc3h12a/TNFα 所誘導的細胞凋亡; 試驗Zc3h12a 是否影響TNFR complex I 及complex II 的形成; 試驗Zc3h12a 是否影響發炎體的形成及是否參與pyroptosis。第三年、 探討Zc3h12a 及Zc3hav1L 調控結腸直腸癌細胞生長之機制: 試驗過度表現Zc3h12a 基因是否影響結腸 直腸癌細胞生長、細胞週期及凋亡；試驗抑制或過度表現Zc3hav1L 基因是否影響結腸直腸癌細胞生 長、轉移及凋亡。