基质蛋白FRAS1在肺癌脑转移过程中的作用机理研究

Brain metastasis of lung cancer is the important cause of death and disability，the mechanism of which is still unknown.Although microarray analysis has provided numerous genes which are differentially expressed in brain metastatic tissue,it is rather difficult to identify true and specific brain metastasis genes from tons of gene expression data.By using the bioinfomatic tools and performing data mining based on NCBI GEO public microarray and CGH database, our previous studies identified 26 ECM (extracellular matrix) from microarray analysis. We found that Fras1 has a 5-fold higher expression in metastatic tissue compare to that in lung cancer，silence the Fras1 gene can inhibit invasion of A549 lung cancer cell line ,downregulate the expression of FAK(Focal adhesion kinase).We would like to detect the expression of Fras1 in more clinical samples and to study the molecular mechanism by which Fras-1 affects the cell motility via regulating cytoskeleton and to validate in vitro data in tumor-bearing nude mice, which provids a new feature for lung cancer brain metastases research and new drug targets for brain metastases therapy.

脑转移是肺癌致残与死亡的重要原因，其发生机制不明。既往基因芯片等研究发现可能存在肺癌脑转移相关基因，但未能对筛选出的众多差异基因进行功能验证并证实其特异性。我们对11例肺癌脑转移手术切除样本行qPCR鉴定,发现基质蛋白Fras1基因在肺癌脑转移灶中的表达量是原发灶的5倍,且Fras1存在肿瘤细胞胞内表达，而沉默Fras1可抑制体外肺癌细胞的迁移，并降低肿瘤转移中重要信号通路分子FAK蛋白的表达,提示Fras1在肺癌脑转移中可能起重要作用。本项目拟在我们已建立的肺癌及肺癌脑转移标本库中对Fras1表达进行大样本检测，并结合其临床资料，利用COX回归分析Fras1在肺癌脑转移中的临床价值；在细胞水平探究Fras1通过影响胞外基质重建及调控胞内信号通路传导从而调节细胞迁移以促使肺癌脑转移的分子机制，并建立肺癌脑转移裸鼠模型进行验证。本研究结果将有助于阐明肺癌脑转移新机制，为其靶向治疗提供新靶点。

脑转移是肺癌致残与死亡的重要原因，且肺癌脑转移的发生机制不明。既往基因芯片等研究发现可能存在肺癌脑转移相关基因，但未能对筛选出的众多差异基因进行功能验证并证实其特异性。本项目对11例肺癌脑转移手术切除样本行qPCR鉴定,发现基质蛋白Fras1基因在肺癌脑转移灶中的表达量是原发灶的5倍,且Fras1存在肺癌细胞胞内表达，癌旁非肿瘤组织中未见表达；通过FRAS1shRNA慢病毒沉默Fras1后，A549肺癌细胞株的迁移和侵袭能力显著减弱；这种减弱是通过调控FAK蛋白的表达来实现的；本项目在我们的非小细胞肺癌及肺癌脑转移标本库的90例肺癌标本中对Fras1表达进行检测，并结合其临床资料，利用COX回归分析发现无论腺癌还是鳞癌，脑转移NSCLC患者中EGFR基因突变明显高于无脑转移患者（46.7%vs15.0%，P＜0.05）且其Fras1表达也增高。本项目已经初步证实Fras1在肺癌脑转移中可能起重要作用。本项目组利用一例肺癌脑转移患者的脑转移瘤手术标本已成功原代培养建株了高肺癌脑转移细胞（LC070），后续拟利用该细胞株建立肺癌脑转移裸鼠模型进一步验证Fras1与肺癌脑转移中的相关性。研究结果将有助于阐明肺癌脑转移新机制，为其靶向治疗提供新靶点。