去整合素金属蛋白酶10在口腔癌循环肿瘤细胞“自我种植”过程中的调控作用及相关机制研究

Circulating tumor cells are the initial cells of tumor metastasis and recurrence. It has been shown that circulating tumor cells can also reinfiltrate tumors at their organs of origin to promote the growth of the primary tumors. Therefore, circulating tumor cells are important disease events affecting the whole process of tumorigenesis and development. The mechanisms of circulating tumor cells in circulating damage tolerant as well as the mechanisms of their target organ colonization remain unclear. Based on previous studies, we suggest that ADAM10 is the key regulatory molecule that mediates the survival of circulating tumor cells in vivo. The molecular mechanism of the effect of circulating tumor cells on the occurrence and development of tumor cells can be elucidated by focus on studying ADAM10. On the basis of the theory of "self-seeding", a new method for establishing the "functional" circulating tumor cell subpopulation in oral cancer is also proposed. Applying this animal model, we are going to focus on studying ADAM10 signaling network to elucidate the molecular mechanism of anoikis resistance, immune escape and target organ colonization in circulating tumor cells, laying the experimental foundation for the clinical target-treatment of circulating tumor cells.

循环肿瘤细胞是肿瘤转移及复发的起始细胞，近年研究证实其也可通过“自我种植”方式返回原发肿瘤。循环肿瘤细胞耐受失巢凋亡及免疫细胞杀伤的分子调控机制仍未完全阐明。申请人前期发现，ADAM10剪切靶蛋白产生p75NTR ICD分子是促进肿瘤细胞失巢凋亡抵抗的重要原因；并且研究报道, ADAM10可以抑制自然杀伤细胞对于肿瘤细胞的免疫杀伤。据此，申请人提出“ADAM10是介导循环肿瘤细胞体内存活的关键调控分子”这一科学假说。本课题拟以循环肿瘤细胞“自我种植”模型为基础，创新性地建立口腔癌“功能性”循环肿瘤细胞亚群富集方法，聚焦研究ADAM10触发的p75NTR ICD-TRAF6-NF-κB信号轴在循环肿瘤细胞失巢凋亡抵抗过程中的作用以及ADAM10水解MICA分子引起循环肿瘤细胞免疫逃逸的机制，证实实验假说。同时初步阐明特定细胞因子介导的循环肿瘤细胞与原发肿瘤相互作用模式，为肿瘤治疗提供新思路。

循环肿瘤细胞通过获得失巢凋亡抵抗能力以及对于血循环中NK细胞的免疫逃逸，可以以“自我种植”的特殊方式返回肿瘤原发灶组织，并影响肿瘤的复发和转移。本课题聚焦调控肿瘤细胞失巢凋亡抵抗能力和躲避免疫杀伤能力的分子调控机制，发现ADAM10分子在此过程中发挥核心作用。. 课题组通过poly-HEMA涂板法建立口腔癌失巢培养模型，成功鉴定了失巢凋亡敏感细胞HN-4和失巢凋亡抵抗细胞HN-12。在此细胞模型基础上，采用基因编辑、蛋白芯片、生化实验等技术手段，阐明ADAM10-p75NTR ICD-TRAF6-NF-κB 信号轴对于肿瘤细胞失巢凋亡抵抗的分子调控机制。ADAM10分子利用其蛋白脱落酶活性剪切其底物p75NTR，剪切后形成的p75NTR胞内段分子p75NTR ICD，可以促进TRAF6介导的NF-κB信号轴活化，从而赋予肿瘤细胞失巢凋亡抵抗能力。. 采用不同荧光标记的供体和受体细胞，建立双侧荷瘤“自我种植”动物模型。筛选、获得具有“自我种植”能力的循环肿瘤亚细胞群。证实N-cadherin高表达是具有“自我种植”能力的循环肿瘤细胞表面分子特征。同时，揭示了“自我种植”肿瘤细胞可以通过ADAM10分子剪切，产生可溶性N-cadherin，并与NK细胞的KLRG1受体相互作用，引起NK细胞功能性耗竭，从而获得免疫逃逸能力的分子机制。. 针对“自我种植”肿瘤细胞干细胞特性，设计、构建了纳米金球载药系统，还原法制备聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG）修饰的纳米金球。将阿霉素(doxorubicin, DOX)和平足蛋白（Podoplanin, PDPN）抗体连接于纳米金球上，制备纳米金载药系统（（PDPN Ab）-AuNP-DOX）。采用热化疗方法，明显抑制了“自我种植”肿瘤细胞在原发灶的生长。. 本课题成果对于深入理解肿瘤复发转移机制具有重要理论意义，也有助于开发新型肿瘤靶向治疗技术。