2-甲氧基雌二醇调控HIF-1α在复发性喉乳头状瘤中的机制研究

Recurrent laryngeal papilloma is a common disease in children and its molecular mechanism is unknown. It rapidly regrow after surgery, which make it a major problem in clinical treatment. Previous publication has found the correlation between estrogen metabolism and juvenile-onset recurrent laryngeal papillomatosis (JRLP) recurrence. In our preliminary experiment, one estrogen metabolite, 2-methoxyestradiol (2ME2) was at significantly low level in JRLP serum and tumor tissues, compared to that in unrecurrent laryngeal papillomatosis. This metabolite has been reported as an endogenous inhibitor to hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α), a key factor in hypoxic tumors, regulating the expression of angiogenic factor vascular endothelial growth factor (VEGF). Higher level of HIF-1α expression has been demonstrated in our previous study. Based on these, we hypothesize that the low level of 2ME2 in JRLP induces the high expression of HIF-1α and VEGF, such 2ME2 originated disturbance is one of the most significant causes for JRLP. We will carry out assessment in the human tumor tissues to confirm the low levels of 2ME2 and high levels of HIF-1α in JRLP tumors. Further, we will clarify the impact of 2ME2 on HIF-1α expression, VEGF expression, and tumor proliferation and apoptosis in the cell experiment. Finally, we test therapeutic and preventive effects of 2ME2 in the JRLP nude mouse models. This study aims to demonstrate the molecular mechanism of JRLP recurrence, and to provide a novel molecular target for clinical management.

复发性喉乳头状瘤是儿童常见疾病之一，因其机制不明，易于复发，是临床治疗的一大难题。以往报道显示，该肿瘤的复发与激素代谢有密切联系。申请者前期工作发现雌激素代谢物——2-甲氧基雌二醇（2ME2）在儿童复发性喉乳头状瘤（JRLP）患者的血清和肿瘤组织中显著降低，并伴随其下游靶分子——缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）显著升高。高表达的HIF-1α可调控血管内皮生长因子（VEGF）促进细胞增殖，是肿瘤易于复发的原因。因此，本项目提出“JRLP肿瘤中2ME2的低代谢水平促进HIF-1α高表达，诱导肿瘤VEGF生长，是肿瘤复发的关键因素之一”的科学假说。本项目将通过临床、细胞及动物三个水平，确证JRLP患者肿瘤中2ME2低代谢水平；阐明2ME2降低诱导HIF-1α蛋白表达及下游通路的机制；探索提高2ME2水平抑制JRLP复发的可行性。该研究有望为JRLP手术辅助治疗和预防提供新的思路。

复发性喉乳头状瘤是儿童常见疾病之一，因其机制不明，易于复发，是临床治疗的一大难题。以往报道显示，该肿瘤的复发与激素代谢有密切联系。我们本次研究发现雌激素代谢物——2-甲氧基雌二醇（2ME2）在儿童复发性喉乳头状瘤（JRLP）患者的血清中的含量较未复发组降低（P=0.237）；复发组患者组织中的2ME2含量较未复发组明显降低（P=0.0001）；同时并伴随其下游靶分子——缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）显著升高。高表达的HIF-1α可调控血管内皮生长因子（VEGF）促进细胞增殖。. 细胞实验中，加入不同浓度2ME2会对喉乳头状瘤细胞株HS480.T细胞产生抑制作用，随着2ME2浓度的增加，细胞凋亡比例也增加。加入不同浓度2ME2后会对HIF-1α的表达造成一定的影响，在剂量上呈现先增加后降低的趋势。在转染siRNA后加入不同浓度2ME2仍然会对HS480.T细胞产生抑制作用（P<0.0001）。选择siRNA-3转染后，加入不同浓度2ME2进行处理，随着2ME2浓度的增加，细胞的凋亡比例显著增加。选择siRNA-3转染后，加入不同浓度2ME2进行处理，随着2ME2浓度的增加，HIF-1α基因的表达量显著降低。不同浓度2ME2进行处理后，HIF-1α的表达量先增加后降低，HIF-1β的表达量有所降低，VEGF的表达量显著降低（P<0.05）；选择siRNA-3转染后，加入不同浓度2ME2进行处理，HIF-1α受siRNA-3干扰后，其表达量降低，随后加入2ME2后，先增加后降低；通过siRNA-3干扰后，HIF-1β表达量降低，随后加入2ME2后，先增加后降低； VEGF的表达量先降低后增加。. 2ME2对人喉乳头状瘤细胞有明显的抑制作用。2ME2通过抑制HIF-1α基因的转录，从而抑制VEGF分泌，实现对人喉乳头状瘤细胞生长的抑制。2ME2可能为复发性喉乳头状瘤患者的治疗提供新思路。