CAFs源性Exosomal ZFPM2-AS1激活β-catenin通路促进胰腺癌细胞上皮间质转化的机制研究

Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is one of the core mechanisms involved in pancreatic cancer metastasis. Cancer-associated fibroblast (CAF)-derived exosomes are involved in EMT regulation of pancreatic cancer, but the detailed mechanism is still unknown. Our previous study showed that β-catenin pathway is involved in the regulation of EMT in pancreatic cancer cells, and CAF-derived exosomes can activate β-catenin pathway through ZFPM2-AS1. This effect may be dependent on its "trans regulation" of MIF protein; A positive feedback loop may exist between β-catenin pathway and ZFPM2-AS1. Based on these results, a hypothesis was put forward: CAF-derived exosomes may carry ZFPM2-AS1 into pancreatic cancer cells; ZFPM2-AS1 could up-regulate expression of MIF through "trans regulation", which further activate the β-catenin pathway; both β-catenin pathway and ZFPM2-AS1 constitute a positive feedback loop to participate in EMT regulation. In current study, we will use fluorescence labeling to trace the information transfer process of exosomes between CAF and pancreatic cancer cells; we will further determine the induction of EMT by exosomes and ZFPM2-AS1 through morphological analysis and EMT-specific marker tests. Molecular biology experiment will be employed to elucidate the detailed mechanisms involved in the interaction between ZFPM2-AS1 and β-catenin signaling. This project will provide novel ideas for anti-pancreatic cancer treatment based on targeting EMT.

上皮间质转化（EMT）是胰腺癌转移的核心机制之一。肿瘤相关成纤维细胞（CAF）源性外泌体参与胰腺癌EMT调控，但具体机制未明。课题组前期研究发现：β-catenin通路参与胰腺癌EMT调控；CAF源性外泌体可通过ZFPM2-AS1激活β-catenin通路，该效应可能依赖于其对MIF蛋白的“trans调控”；β-catenin通路与ZFPM2-AS1间可能存在正反馈调控环路。由此提出假说：CAF源性外泌体携载ZFPM2-AS1进入胰腺癌细胞，通过“trans机制”上调MIF以激活β-catenin通路，并与其构成正反馈环路，参与EMT调控。本课题拟通过荧光标记示踪外泌体在CAF及胰腺癌细胞间的信息传递过程；形态学及标志物检测等确定外泌体及ZFPM2-AS1对EMT的诱导作用；分子生物学实验等确定ZFPM2-AS1与β-catenin间的相互作用机制。研究结果将为抗胰腺癌EMT治疗提供思路。

胰腺癌作为恶性程度最高的肿瘤之一，预后极差。胰腺癌患者5年生存率低于5%，研究胰腺癌发生发展的细胞和分子机制，可以为发现新的早期诊断标志物和治疗靶点，延长患者生存期提供理论依据。胰腺癌的发病机制是胰腺癌细胞与其微环境相互作用的结果。本课题从肿瘤细胞、微环境和肿瘤相关间质细胞三个方面，对胰腺癌的发病机制及化疗耐药进行了研究。. 癌相关成纤维细胞 （CAF） 是胰腺导管腺癌 （PDAC） 微环境中丰富的间质细胞，与癌症进展密切相关。吉西他滨耐药是晚期PDAC的主要挑战。然而，CAF介导的化学耐药性所涉及的检查点因子和信号通路在很大程度上仍然未知。本研究发现lncRNA ZFPM2-AS1在胰腺癌患者中表达上调并与胰腺癌患者吉西他滨耐药相关。CAFs相对于恶性和正常导管细胞表达更高水平的ZFPM2-AS1。CAF中的生物活性ZFPM2-AS1可以掺入外泌体并转移到PDAC细胞中，从而促进肿瘤细胞的化学抗性。ZFPM2-AS1通过结合MIF蛋白，从而通过激活AKT和GSK3β磷酸化促进β-catenin稳定和核易位。本研究中确定的关键作用和潜在机制表明，ZFPM2-AS1可能作为与吉西他滨联合治疗 PDAC 患者的有希望的 CAF 靶向候选药物。. 假基因作为一种长链非编码RNA（lncRNA），最近，越来越多的证据表明，假基因表达失调及其与其他生物分子相互作用的改变可以调节多种人类癌症病理过程。假基因垂体肿瘤转化3（PTTG3P）正在成为癌症发展和进展的关键参与者。然而，PTTG3P在胰腺导管腺癌（PDAC）中的生物学作用和临床意义尚不清楚。在这里，我们发现PTTG3P在PDAC组织中显着上调。PTTG3P表达升高与肿瘤大小较大、分化较差相关，总生存期降低。生物信息学和实验证据表明，PTTG3P促进了PDAC细胞的恶性表型和FoxM1信号通路。在机制上，PTTG3P作为microRNA海绵，通过海绵miR-132/212-3p正向调节FoxM1的表达。此外，研究表明FoxM1转录激活PTTG3P表达，从而形成反馈环以促进PDAC细胞的侵袭性。综上所述，我们的研究结果表明，PTTG3P通过PTTG3P / miR-132 / 212-3p / FoxM1前馈电路促进PDAC进展，并可能作为PDAC患者治疗的有希望的诊断标志物或靶点。