EMMPRIN基因各亚型对舌鳞癌侵袭和转移潜能影响及其机制的实验研究

本课题组前期研究证实EMMPRIN的表达与舌鳞癌的大小和分期相关，并且其表达强度与舌鳞癌患者预后密切相关。本课题组进一步的研究发现EMMPRIN与舌鳞癌细胞的粘附、迁移和侵袭能力密切相关； EMMPRIN的各亚型在舌鳞癌组织中的表达存在差异。鉴于侵袭和转移是舌鳞癌疗效不佳的主要原因，本项目拟在前期对舌鳞癌组织EMMPRIN各亚型表达差异研究的基础上，进一步研究EMMPRIN各亚型在舌鳞癌细胞系中的表达差异。同时通过调控舌鳞癌细胞中EMMPRIN各亚型的表达水平，明确EMMPRIN各亚型对舌鳞癌粘附、迁移和侵袭能力的影响，并在动物体内观察舌鳞癌细胞成瘤和侵袭转移能力的改变；同时检测EMMPRIN介导的下游产物如MMP及uPA等蛋白水解酶生成和活化的变化。在此基础上明确舌鳞癌中EMMPRIN调控MMP及uPA的机制，为特异性的以EMMPRIN为靶点的舌鳞癌基因治疗提供前期研究基础。

研究显示，基质金属蛋白酶（MMPs）对舌鳞癌为代表的头颈肿瘤的侵袭和转移具有主要的调控作用，但对于MMPs在头颈鳞癌中的上游调控机制尚无研究。我们前期研究证实EMMPRIN的表达与舌鳞癌的大小和分期相关，并且其表达强度与舌鳞癌患者的预后密切相关。本研究首先检测EMMPRIN的各亚型在舌鳞癌组织和细胞中的表达差异，证实EMMPRIN-Ⅱ亚型EMMPRIN-Ⅱ在头颈肿瘤组织和细胞株中均呈高表达。进一步研究显示：体外EMMPRIN的表达水平与头颈肿瘤细胞的侵袭、迁移和黏附密切相关。在裸鼠体内，转染EMMPRIN-Ⅱ亚型过表达慢病毒质粒的头颈肿瘤细胞在裸鼠体内发生肺转移率明显高于对照组。上调头颈肿瘤细胞中EMMPRIN-Ⅱ的表达，EMMPRIN的下游因子MMP-2、uPA和Cathepsin B的活性形式的分泌量显著增加，而生成量不变。进一步研究显示：在头颈肿瘤中EMMPRIN通过调控Cathepsin B的分泌而调控头颈肿瘤细胞的侵袭、迁移和黏附能力。以上研究成果较完整阐明了头颈肿瘤中一条重要的侵袭和转移途径，即EMMPRIN-Ⅱ通过上调Cathepsin B的分泌促进头颈肿瘤细胞的侵袭和远处转移。本研究不仅明确了EMMPRIN在调控头颈肿瘤侵袭和转移中的具体亚型，同时阐明了EMMPRIN调控肿瘤细胞侵袭的又一新机制，即EMMPRIN通过调节Cathepsin B的生成和分泌进而调控头颈肿瘤的侵袭和转移。本课题的研究对于完善EMMPRIN调控的肿瘤的侵袭机制具有重要意义，也为特异性的以EMMPRIN为靶点的基因治疗提供切实的理论依据。本课题实施过程中，严格遵守国家自然科学基金委和我校关于国家自然基金管理的各项规定，按时按计划进行本课题各项研究，发表SCI研究论文5篇。论文主要研究成果《Overexpression of EMMPRIN isoform 2 is associated with head and neck cancer metastasis》发表在《Plos ONE》杂志，其余论文发表在《J Oral Pathol Med》 《 Eur J Oncol Nurs》，详见附录清单。