中文摘要
利用不同上皮间质转化(epithelial mesenchymal transition, EMT)特性的结直肠癌临床组织标本和体外诱导结直肠癌细胞EMT的形成,通过显微切割和流式分选分离和鉴定肿瘤微环境中的EMT诱导因素,探讨结直肠癌细胞与微环境的相互作用;进行结直肠癌细胞EMT发生与结直肠癌干细胞相关性的临床研究。通过高通量组学技术和体内外生物实验鉴定获得结直肠癌细胞发生EMT,继而发生转移的相关关键信号分子,阐明调控机制。最终通过建立结直肠癌EMT模型,筛选以具有EMT特性的肿瘤干细胞为靶标的人源化抗体及小分子化合物,达到干预EMT,控制结直肠癌转移的目的。本项目旨在探寻结直肠癌微环境中存在的EMT诱因,鉴定调控EMT的关键分子及标记物,阐明EMT与肿瘤干细胞以及转移的关系,研发靶向EMT关键分子的新型抗肿瘤转移新药,为临床应用开发打下扎实的工作基础。
结题摘要
转移和复发是肿瘤患者的主要死因,EMT是肿瘤转移的关键途径。本项目以结直肠癌为模型,从临床样本、体外细胞系和整体动物三个层次深入研究结直肠癌微环境中调控EMT的关键分子及标记物,阐明EMT与肿瘤干细胞的关系,研发靶向EMT关键分子的新型抗肿瘤转移新药。首先,我们通过组织化学方法检测经典EMT指标在大肠正常粘膜、腺瘤、腺癌和配对肝转移灶的表达情况,初步阐明了EMT在大肠癌发生发展过程中的规律。由于肿瘤芽是结直肠癌EMT 过程的形态学表现,我们利用激光捕捉微切割技术获得结直肠癌中的肿瘤芽、原发灶主体、正常粘膜及它们周围的间质作为组织来源,应用高通量组学技术及大规模数据分析技术, 成功筛选鉴定了一批新型EMT关键调控因子。与此同时,我们成功建立了多种结直肠癌细胞EMT诱导模型和结直肠癌动物模型,为后续关键靶标蛋白功能鉴定和生物效应分析提供了可靠的技术平台。在上述研究基础上,我们依据从外到内(细胞因子、胞内蛋白、核内蛋白)的思路对新的候选靶标蛋白进行一系列的细胞功能学研究,并阐明EMT是一个多层次调控的过程,多个靶标蛋白之间相互作用,构成了复杂的调控网络。具有EMT特征的结直肠癌肿瘤干细胞很有可能是导致结直肠癌侵袭转移以及复发的关键细胞,所以分离、鉴定并纯化出具有EMT特征的结直肠癌肿瘤干细胞是该项目的关键问题之一。因此我们利用GFP与RFP双荧光报告系统,分离和纯化具有EMT特征的结直肠癌肿瘤干细胞:Nanog-Slug双阳性细胞;建立具有EMT和肿瘤干细胞相关特性的细胞克隆的筛选策略,并进行蛋白组学分析及验证,获得了一批调控结直肠癌干性和EMT特性的分子。在此基础上进行了干细胞关键基因及信号通路调控结直肠癌EMT机制研究,阐明了 EMT 过程与结直肠癌干细胞之间关系。鉴于EMT 在结直肠癌转移过程中的核心作用,靶向EMT以及具有EMT表型的结直肠癌干细胞,进而干预结直肠癌的转移具有极其重要的意义。本项目以具有EMT特征的肿瘤干细胞作为免疫元,制备对具有EMT特征的结直肠癌干细胞有作用的特异性抗体。目前已得到结直肠癌特异性的单克隆抗体4株。研究结果显示其中多种抗体(4P-109、4P-120等)表现出潜在的临床诊治应用价值。以上研究已发表SCI论文33篇, 获得发明专利2项,申请专利3项,获广东省科学技术一等奖一项,在肿瘤转移研究领域培养一批青年学术骨干及研究生。
