NOTCH信号介导喉癌发生发展的作用及分子机制

近年来的研究证实Notch信号在大多数恶性肿瘤的发病中起了重要的促进作用，但Notch信号在喉癌发生发展中的作用尚未见系统报道。Notch信号根据受体不同分四个亚型，与肿瘤发病相关的主要为Notch1、2。我们前期研究发现Notch1、2在喉癌Hep-2细胞中处于激活状态，特异性阻断Notch信号后能明显抑制喉癌细胞增殖并诱导凋亡，该作用与c-Myc、AKT、hTERT等的抑制有关。本项目中我们拟系统研究：Notch1、2与喉癌临床分期、病理分级及预后的关系；研究特异性抑制Notch1、2后对离体及在体喉癌细胞的治疗作用；研究抑制Notch1、2治疗喉癌是否依赖于端粒酶活性降低；研究Notch1、2调节端粒活性是否依赖于c-Myc、AKT及AMP/ERK通路。本项目的开展将明确Notch信号介导喉癌发生发展的作用及分子机制，为开发喉癌治疗新途径提供依据，为同类型恶性肿瘤的治疗提供实验参考。

近年来的研究证实Notch 信号在肿瘤的发生和演进过程中有重要作用，紊乱的Notch信号可直接或通过与其他信号通路的交互作用间接引起肿瘤的发生，但关于Notch信号在喉癌发生发展中的作用国内外尚未见系统报道。本课题中，我们采用量子点免疫荧光方法发现Notch1、2在喉鳞癌组织中呈特异性高表达，且其表达与患者T分级、临床分期和淋巴结转移呈显著正相关。随后，我们构建靶向 Notch1及Notch2 的shRNA 真核表达质粒，进一步研究证实其能有效抑制喉癌Hep-2细胞中Notch1及Notch2的表达；能有效抑制Hep-2细胞的生长增殖能力、侵袭转移能力；能有效促进Hep-2细胞凋亡。这些作用与抑制NICD下游c-Myc 、AKT 、ERK通路，从而抑制端粒酶活性相关。通过转染靶向Notch1及Notch2胞内段的过表达慢病毒载体，我们发现过表达Notch1及Notch2后，Hep-2细胞的增殖及侵袭能力增加，下游靶蛋白表达增加及端粒酶活性升高。同时，我们通过建立裸鼠异位移植瘤模型进行体内实验，发现抑制Notch1及Notch2后，裸鼠的生长曲线及瘤体重量均受到显著抑制。本研究结果证实Notch1、2在喉癌中处于激活状态，特异性阻断该通路可通过抑制c-Myc 、AKT 、ERK通路从而抑制端粒酶活性，最终抑制喉癌的发生发展和侵袭转移。此外，我们在人鼻咽癌CNE2细胞中运用CRISPR/Cas9系统实现Notch1及Notch2基因的特异性敲除，分别建立了Notch1及Notch2基因敲除的单克隆细胞株，并对其生物学行为及Notch靶蛋白表达变化进行了检测，为精确研究Notch信号通路在头颈部肿瘤中的作用机制提供了重要实验模型和数据。本项目完成了既定目标，达到预期目的，为开发喉癌治疗新靶点提供了理论依据，也为同类型恶性肿瘤的治疗提供了实验参考。