HIF-1α/Sirtuin1对话参与侵袭伪足形成在口腔鳞癌侵袭转移中的作用及其机制

Lymph node and distant metastasis are main causes of death for patients with oral squamous cell carcinoma(oral cancer). Previous studies have demonstrated that the reduced extracellular matrix (ECM) is the key step of invasion and distant metastasis of cancer. Moreover, our preliminary researches indicate the formation of invadopodia in oral cancer cell, which may play important roles in the increase of ECM degradation and result from the up-regulation of HIF-1α, Sirtuin1 and destabilizing of cortactin acetylation and phosphorylation in oral cancer. Acorrding the results and previous studies, We put forward that HIF-1α/Sirtuin1 crosstalk can induce invadopodias via disturbing cortactin phosphorylation and acetylation balance, leading oral cancer invasion and metastasis. The aims of our project are as follows: (1) To uncover the roles of balance of cortactin acetylation and phosphorylation in the metastasis of oral cancer; (2) To investigate the effects of HIF-1α, Sirtuin1 in the above process; (3) To explore the feasibility of HIF-1α/Sirtuin1 targeting strategy to inhibit metastasis on the treatment of oral cancer using nude mice and SCID/NOD mice model of oral cancer. Our project may further clarify the pathogenesis of metastasis of oral cancer, and would be beneficial for developing novel therapeutic strategies against metastasis of oral cancer.

淋巴结及远处转移是口腔鳞癌患者死亡的主要原因。现有研究已证实细胞外基质的降解是癌症转移中的“核心事件”。本课题组前期实验发现：口腔鳞癌细胞可通过形成侵袭伪足促进细胞外基质的降解，且该过程与皮动蛋白磷酸化和去乙酰化及HIF-1α、Sirtuin1表达上调有关。据此并结合文献，我们提出假设：HIF-1α/Sirtuin1对话协同调控cortactin磷酸化/乙酰化平衡诱导侵袭伪足形成促进口腔鳞癌侵袭转移。本课题旨在研究: (1) 皮动蛋白磷酸化/乙酰化平衡与侵袭伪足形成在口腔鳞癌转移过程中的作用; (2) 探讨HIF-1α、Sirtuin1在上述过程中的介导作用和具体分子机制；(3) 在此基础上以裸鼠及SCID/NOD小鼠模型为实验对象，探讨靶向抑制HIF-1α、Sirtuin1治疗口腔鳞癌远处转移的可行性。该项研究有可能进一步揭示口腔鳞癌转移的发病机制，并为开拓口腔鳞癌新疗法提供理论基础。

口腔鳞状细胞癌（OSCC）是最常见的头颈部恶性肿瘤，经过各种治疗后仍有一半的OSCC患者出现局部复发和颈部淋巴结甚至远处转移。因此，预防和治疗OSCC的侵袭和转移成为了亟待解决的问题。申请人就OSCC的侵袭和转移进行了两部分研究。.第一部分我们试图探索侵袭性伪足在口腔鳞癌中的作用。我们首先通过生物信息学分析发现在头颈鳞癌中HIF1a及侵袭性伪足相关基因表达具有一定的相关性，并且HIF1a可能受到热休克蛋白70（HSP70）的调控。采用免疫组化检测口腔鳞癌中HIF1a、HSP70、cortactin、MMP-2以及MT1-MMP（MMP14）在OSCC标本与癌旁黏膜组织中的表达水平,分析其与临床病理参数之间的关系。免疫组化半定量分析进一步验证了生物信息学的结果。据此，我们对口腔鳞癌细胞系Cal27进行研究。Apoptozole (APO)重要靶点之一为HSP70，结果显示APO药物可以抑制Cal27的细胞活力及增殖活性，除此以外，APO可以降低癌细胞的迁移能力及侵袭性伪足的形成。免疫印迹实验显示APO处理下，HIF1a、HSP70及侵袭性伪足相关蛋白的表达明显下降，低氧条件下可以部分提升侵袭性伪足相关蛋白的表达。.第二部分研究了CD147在OSCC侵袭和转移中的作用。我们首先研究了CD147在OSCC不同阶段的表达，并评估了其与上皮间质转化（EMT）的关系。在SCC4细胞中，分别使用外源克隆载体过表达或者siRNA敲低CD147， CCK8和划痕试验测量细胞增殖和迁移。OSCC组织中CD147的表达显着高于邻近组织，而在发生了转移的癌组织中CD147的表达也显著高于未发生转移的，相关性分析证明 CD147的表达与E-cadherin的表达呈负相关。体外实验中我们发现CD147过表达下调了E-cadherin并抑制其与β-catenin结合，而且N-cadherin和 Vimentin表达下调，从而增强了SCC4细胞的增殖和迁移。 敲低CD147则显示完全相反的结果。.综上，我们的研究结果推测口腔鳞癌中HIF1a影响侵袭性伪足的形成，并且这种调控受HSP70影响，可能与口腔鳞癌侵袭和转移有关，CD147通过促进EMT进展，从而在肿瘤发生和转移中起重要作用，可能是OSCC的新型潜在治疗靶标。