口腔黏膜MSC来源外泌体对口腔癌前病变的作用机制研究

Oral leukoplakia is one of the most common precancerous lesions, however，its pathogenesis remains unclear. In general，the clinical treatment concludes local coating drugs, photodynamic therapy, microwave therapy and surgical resection and other means. However, it is easy to relapse and canceration, which seriously affects the quality of life of the patients. At present, it is urgent to find a new cure with early intervention. Our previous study shows that the mesenchymal stem cells from normal oral mucosa participate in the development of oral leukoplakia and oral squamous cell carcinoma, but its role is still unclear..Exosomes are vesicles secreted by most of the cells, rich in protein, nucleic acid and lipid. Exosomes can mediate the cell to cell signaling transmission and have the advantages of low immunogenicity, stable structure, more ethical and more safety compared with drugs and MSCs. The study using cell proliferation、invasion、 cell transfection and high-throughput sequencing technique analyzes the function of exosomes from oral mucosa mesenchymal stem cells, investigating the roles and the related molecular mechanism of exosomes in oral precancerous lesions, in vitro and in vivo. The study provide a new direction for biological treatment of oral mucosa leukoplakia and oral squamous cell carcinoma.

口腔白斑是口腔黏膜最常见的癌前病变，其发病机制仍不明确，临床治疗手段主要有局部涂布药物、光动力、微波治疗、手术切除等，但由于上述治疗方法不能阻止白斑的复发和癌变，严重影响患者的生活质量。目前急需新的治疗方法早期干预预防其癌变。本课题组前期体外细胞学实验和体内动物模型实验研究结果表明正常口腔黏膜来源间充质干细胞能够参与口腔白斑及口腔鳞癌的发展过程。.外泌体是由多种细胞分泌的囊泡样小体，内含丰富的蛋白、核酸和脂质，能够介导细胞间的信号传递，与药物及间充质干细胞治疗相比，具有低免疫原性、结构稳定及更符合伦理原则、更安全的优势。本研究拟通过采用体外细胞学实验及高通量测序等技术检测外泌体对细胞增殖、侵袭、凋亡等生物学特性的影响，采用体内动物学实验建立白斑动物模型，对口腔黏膜间充质干细胞来源外泌体进行分析，探讨其在口腔癌前病变中所发挥的作用及相关的分子机制，为口腔黏膜白斑的早期干预和治疗提供新的方向。

为了研究正常口腔黏膜、口腔白斑（oral leukoplakia,OLK）、口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma, OSCC）组织间充质干细胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）来源的外泌体在口腔白斑恶变的血管生成中的作用差异及机制，本研究通过从正常口腔黏膜、OLK、OSCC组织中分离MSCs，使用超速离心技术提取MSC外泌体并进行鉴定（N-Exo、OLK-Exo、Ca-Exo）；随后进行外泌体对血管生成的体内外功能实验，并通过对N-Exo、OLK-Exo、Ca-Exo进行质谱分析寻找差异表达蛋白质并对其验证。结果：超速离心法可以成功提取MSCs的外泌体，且符合外泌体的鉴定标准。体外细胞实验发现，N-Exo、OLK-Exo、Ca-Exo对人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的迁移、侵袭和成血管能力依次增强；体内裸鼠移植瘤模型实验也证实，OLK-Exo和Ca-Exo可以促进移植瘤内新生血管发生。质谱分析结果显示，MMP1在N-Exo、OLK-Exo、Ca-Exo中的表达量依次增强，通过体外细胞挽救实验，初步证实OLK-Exo和Ca-Exo中高表达的MMP1在促进HUVECs功能活性中发挥作用，相关机制仍需进一步探索。结论：正常口腔黏膜、口腔白斑、口腔鳞癌MSCs-Exo在体内外发挥不同的促血管生成作用，可能是OLK-Exo和Ca-Exo高表达的MMP1在血管生成过程中发挥功能，相关机制仍需要进一步探究。