肺癌发生中的低氧微环境关键调控蛋白研究

对肿瘤微环境的研究开辟了肿瘤治疗学以微环境为治疗靶的新思路。低氧是临床肿瘤微环境的一个重要特征，与肿瘤的进展、转移、对放化疗的敏感性密切相关。我们通过2-D电泳联合串联质谱技术在转移性和非转移性人肺癌裸小鼠异种移植肿瘤中鉴别了13个与肺癌低氧微环境相关的蛋白，并通过RT-PCR和Western blot技术验证了其中的3个蛋白直接参与肺癌低氧微环境的调控。用临床肺癌切除组织免疫酶染、整体动物肺癌模型、分子生物学技术、细胞生物学检测、siRNA和小分子抑制剂验证3个蛋白在肺癌低氧微环境中的调控作用，证实3个蛋白与肺癌发生、转移的关系，表明3个蛋白能否作为肺癌发展的标志及能否作为肺癌低氧微环境治疗的联合蛋白靶是本课题研究的主要内容及要解决的关键问题。本课题的完成有助于更好理解肿瘤发生和转移的分子机制，将为临床肺癌提供复合诊断标志和联合治疗蛋白靶。

本课题在我们发现3个肺癌低氧微环境调控相关蛋白基础上验证3 个蛋白在肺癌低氧微环境中的调控作用，证实其与肺癌发生和转移的关系及3 个蛋白能否作为肺癌发展的标志和联合治疗靶。.本课题研究的主要内容包括：A. 选取临床不同类型的肺癌手术切除组织，以瘤周正常肺组织作对照，进行了3 种低氧相关调控蛋白免疫组化染色, 证明了3 种低氧相关调控蛋白表达得分与鳞癌和腺癌类型无关，但与肿瘤大小、分期及预后呈明显正相关。B.建立并优化了乌拉坦腹腔注射诱导的小鼠肺腺癌和二甲基苯蒽气管内染毒诱导的小鼠肺鳞癌模型模型，在2种模型中动态观察了肺癌发生过程中3 种低氧相关调控蛋白表达水平变化，证明了3 种低氧相关调控蛋白表达得分与肺癌发生呈正相关。C.建立了A549人肺癌裸小鼠异种移植性肺癌肺转移模型，观察了肺癌肺转移后皮下原位肿瘤与肺部转移肿瘤中3 种低氧相关调控蛋白表达水平变化，证明了3 种低氧相关调控蛋白表达得分与肺癌转移呈正相关。D.用体外低氧培养方式模拟体内肿瘤低氧微环境，观察到转移性小鼠Lewis肺癌细胞和非转移性人肺癌A549细胞在低氧培养条件下3 种低氧相关调控蛋白的表达均上调，且细胞迁移和侵袭能力增加。用 3 种低氧相关调控蛋白的siRNA转染Lewis肺癌细胞沉默3 种低氧相关调控蛋白可以降低细胞迁移和侵袭能力。E.用Crispr-Cas9系统在转移性Lewis肺癌细胞中分别建立了3 种低氧相关调控蛋白敲除细胞株，发现3 种低氧相关调控蛋白敲除可以阻止Lewis肺癌皮下移植肿瘤生长及发生肺转移。F.在A549人肺癌裸小鼠异种移植模型和Lewis肺癌小鼠自发性肺转移模型中观察到3 种低氧相关调控蛋白的小分子抑制剂单独及联合用药对肺癌均有较好的治疗效果。.在完成上述研究基础上，本研究取得了以下研究成果：A.已发表相关研究论文15篇，其中SCI二区论文4篇（IF>5论文1篇），SCI三区论文4篇，中文A类及B类核心论文7篇，2篇相关SCI论文审稿中；B.申请以3 种低氧调控蛋白为治疗靶的肿瘤治疗小分子化合物专利 3 项，已全部授权；C.获得河南省科技进步三等奖1项，河南省自然科学优秀学术论文二等奖1项；D.培养硕士研究生17名，其中8名已取得硕士学位。.本研究证明了3 个低氧相关蛋白可以作为肺癌发展的标志物及肺癌治疗和预防的联合靶标。