基于Wnt/Twist的表观遗传调控网络在非小细胞肺癌侵袭转移中的作用研究

Tumor invasion and metastasis is the leading cause of death in patients. Molecular targeted therapy in advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) achieved a major breakthrough. Even that, highly respected drugs such as sorafenib, had just controlled the tumor progression-free period of baseline within six months. Large number of studies have confirmed that genetics and epigenetic changes contributed to tumor. Our previous work showed that there is hypermethylation of E-cad in NSCLC metastasis group and may lead to a solution from E-cad/β-cat complex, but if histone modifications also involved is still unclear. Twist is a direct inhibitor of E-cadherin. The latest study revealed that twist may regulate E-cadherin expression via forming a complex with chromatin remodeling complex Mi2/NuRD and may be a new mediator in Wnt pathway. Our preliminary experiments also show that twist is highly expressed in lung cancer cells, and can be inhibited by DNMT or HDAC inhibitors. On this basis, our project is planned to study the role of Wnt/Twist-mediated epigenetic regulatory network in the invasion and metastasis of NSCLC, find the specific target genes of Twist and reveal the regulation mechanism. This study will provide an important basis for the interpretation of tumor invasion and metastasis in a new mechanism and the design of specific epigenetic drugs.

肿瘤侵袭转移是患者死亡的主要原因。靶向治疗已经在晚期非小细胞肺癌(NSCLC)中取得了重大突破，但即使是备受推崇的药物如索拉非尼也只是将肿瘤无进展期的基线控制在6个月内。大量研究已证实，遗传学与表观遗传学共同导致肿瘤。前期工作发现转移组NSCLC中存在E-cad高甲基化，并可能导致了E-cad/β-cat复合体的解离，但组蛋白修饰是否参与其中尚不清楚。Twist是E-cad的直接抑制子，最新研究发现，Twist可与染色质重塑复合物Mi2/NuRD形成复合体调控E-cad表达，并可能是Wnt通路中的一个新的介导子。我们的预实验也表明，Twist在肺癌中高表达，并可被DNMT和HDAC抑制剂抑制。本研究拟在此基础上，探讨Wnt/Twist介导的调控网络在NSCLC浸润转移中的作用，并寻找Twist的特异性靶基因，揭示其表达调控机制，将对解读肿瘤侵袭转移新机制及设计表观遗传药物提供重要依据。

肿瘤侵袭转移是患者死亡的主要原因。靶向治疗已经在晚期非小细胞肺癌(NSCLC)中取得了重大突破，但即使是备受推崇的药物也只是将肿瘤无进展期的基线控制在6个月内。本项目通过全基因组表达谱及PCR等技术筛选并验证了与Wnt通路相关的非小细胞肺癌转移相关基因CCND2，PRKCA，NFATC1。我们同样揭示了Twist下游相关基因表达谱。在此基础上，筛选该调控网络中的功能基因SYT7深入研究，通过一列体内外实验证明了SYT7促进NSCLC侵袭转移的作用，干扰SYT7涉及改变肿瘤细胞生长、增殖、转移、凋亡等。对于SYT7在NSCLC侵袭转移中的作用机制，我们的研究表明SYT7可能通过调控关键的核心基因DDX58、HMGB1、JUN、STAT1的蛋白表达从而促进肺癌发生发展；SYT7可通过增强EMT来促进肺癌细胞的侵袭转移；SYT7 CpG岛区DNA甲基化修饰可能参与调控SYT7基因的表达，使SYT7在肺腺癌中表达升高。通过大样本验证，SYT7在肺腺癌和肺鳞癌组织中均呈现高表达（p<0.05），且SYT7在肺腺癌中表达量的升高更显著；SYT7的高表达与肺鳞癌患者的不良预后相关。因此，SYT7 可被视为非小细胞肺癌新的致癌基因，具有作为NSCLC转移诊断标志物和治疗靶点的潜在可能性，为揭示NSCLC的侵袭转移机制提供了新思路。