循环肿瘤标志物优化小细胞肺癌个体化治疗及新靶点药物的研发

Small-cell lung cancer (SCLC) is a highly aggressive tumor with a high prevalence in China. There has been little progress in the clinical and translational research within thirty years recently. Our earlier work found that the microRNA profile from the tumor issue was associated with the metastasis and prognosis. MiR-886-3p had significant effect on the invasion, proliferation and metastasis by regulating the PLK and TGF-β1. The new blood biomarkers and new therapeutic targets are explored from two fields based our previous foundation. First, the dynamic changes of the circulating tumor cells and microRNA levels in SCLC patients are analyzed by the new tumor-specific oncolytic virus technique and real-time PCR. The results will be validated in an independent specimen database. Second, the tumor-suppressor microRNAs embedded by the positively charged liposome are evaluated for the effectiveness from the cellular and nude mice levels. The individualized therapy based on these novel circulating biomarkers and targets would improve the prognosis of SCLC patients through the multi-level translational explorations.

小细胞肺癌（SCLC）是我国高发肿瘤，恶性程度高，机制研究和临床治疗三十年来鲜有进展。课题组前期已证实microRNA表达谱与SCLC的预后和转移相关，发现miR-886-3p 调控PLK和TGF-β1等重要通路影响肿瘤的增殖、侵袭和转移，具有源头创新性。本项目在此基础上，围绕“循环肿瘤标志物与SCLC患者预后和疗效的相关性”和“microRNA等新治疗靶点的有效性”等关键科学问题，开展以下两部分研究：1）采用基于肿瘤特异性的溶瘤病毒技术平台和实时定量PCR技术，检测SCLC患者疗前后外周血肿瘤细胞和microRNA水平、监测其动态变化，发现可以预测疗效和预后的标志物，并加以独立验证。2）从细胞水平和动物模型层面评估申请人前期筛选到的抑癌microRNA-正电荷脂质体复合物对SCLC的治疗作用。以期通过多层面的转化研究探索，对SCLC个体化治疗改善预后获得突破性进展。

本课题组依照计划基本完成了此项目的主要研究目标。本项目收集2016年1月－2019年6月于中国医学科学院肿瘤医院接受放化疗治疗的SCLC患者病例共计129例，整理纳入病例的相关资料及生存随访信息，建立完善的临床数据库，具体内容包括临床特点、治疗信息、治疗相关毒副反应和生存随访状况，并主要对比了不同的放疗分割方式的预后差异及分析了可能影响因素；之后，我们基于10Xgenomics平台及Bionano平台进行了SCLC组织全基因组测序，分析并绘制了25个主要基因结构变化的oncoprint图谱；其次，课题组对SCLC患者的活检石蜡组织标本（FFPE）进行miRNA表达谱芯片分析，筛选出与SCLC预后显著相关的miRNA，并在另外40例患者组织标本完成了结果验证，主要针对肿瘤组织中显著下调的miR-886-3p和miR-150这两个潜在发挥抑癌功能的miRNA进行了一系列细胞及动物水平实验以探究其作用机制；在更进一步的研究中，我们通过SCLC患者血样检测分析mTOR信号通路中基因与miRNA结合位点，依据SNP进行基因分型，更深入的揭示了miRNA相关基因多态性与SCLC预后的相关性；此外，本项目收集SCLC患者的治疗全时段外周血样，建立了外周血分子标志物动态变化的检测平台和技术，检测内容基于HiSeq X-Ten超级测序平台，包含ctDNA总量、循环肿瘤细胞（CTC）、NGS突变检测、肿瘤突变负荷（TMB）及放疗敏感性遗传易感标志物等指标。