PLA2G16在骨肉瘤发展转移中的作用机制和作为分子标志物与治疗靶点的可行性

Osteosarcoma (OS) is the most frequent malignant bone tumor in children and adolescents which raises serious health risk. The mechanism of OS metastasis is unclear, no effective therapies are available for these patients. We recently discovered more than 200 diferentially expressed genes in the metastatic OS compared to non-metastatic OS. Elevated expression of PLA2G16 contributes to OS progression and metastasis, this may lead to a novel direction to the research of OS metastasis and therapy (PNAS,2014). Preliminary data further indicated that PLA2G16 may trigger multiple downstream signal pathways, and increased the colony formation capacity in OS cells. Also other diferentially expressed genes such as ONZIN may play a important role in OS metastasis. Thus, we propose to investigate (1) The role of PLA2G16 downstream signal pathways in OS and the potential therapeutic application with pathway inhibitors; (2) The correlation of PLA2G16 expression with OS metastasis and prognosis in human patients; (3) The roles of other differentially expressed genes, such as ONZIN, in OS progression and metastasis. The cooperative effects of other genes with elevated PLA2G16 expression in OS progression and metastasis. This study will reveal new mechanisms of OS progression and metastasis, and help to develop more effective and personalized therapy.

骨肉瘤（OS）是严重危害青少年健康的最常见骨癌，其远位转移的原因不明，且缺乏有效的治疗方法。申请人前期发现对比非转移性的OS，在转移性骨肉瘤中有200多个基因存在差异表达，其中PLA2G16的高表达促进OS的发展和转移，这为研究OS的转移机制和治疗提供了一个新方向（PNAS, 2014）。预实验表明PLA2G16调节多个下游信号通路，促进OS细胞克隆生成。研究其他差异表达基因的功能时发现ONZIN对OS的转移也具有重要作用。据此本项目提出研究（1）PLA2G16的下游信号通路在OS转移中的作用以及通路抑制剂在治疗OS中的作用。（2）确定PLA2G16作为OS病人转移和预后标志分子的可行性。（3）研究其他在转移性OS中差异表达的基因如ONZIN在OS发展转移中的作用，以及与PLA2G16高表达的协同性。本项目将揭示OS肿瘤发展转移的新机制，并有助于发展更有效的针对性治疗方法。

骨肉瘤（OS）是严重危害青少年健康的最常见骨癌，其远位转移的原因不明，且缺乏有效的治疗方法。前期发现在表达谱中对比p53+/-小鼠中非转移的骨肉瘤和p53R172H/+转移的骨肉瘤，Pla2g16和Onzin在转移的p53R172H/+转移的骨肉瘤中上调表达。.在本课题的研究中，用若干株人骨肉瘤细胞内源性表达不同水平的PLA2G16来评价PLA2G16表达对肿瘤细胞增殖、克隆存活、非锚定依赖的克隆生长、侵袭、迁移和药物敏感性的影响。此外，Saos2细胞过表达PLA2G16皮下注射裸鼠检测PLA2G16高表达对肿瘤新生的影响。我们还研究了PLA2G16的下游通路。我们的数据表明PLA2G16的致肿瘤活性很大程度上通过MAPK通路。因此，本研究说明PLA2G16可以作为治疗转移的骨肉瘤病人的候选靶点。.另一方面我们在骨肉瘤细胞株中研究了ONZIN的功能和它的下游靶点，通过在骨肉瘤细胞中评估ONZIN对肿瘤的发生和转移能力的影响，具体实验包括细胞迁移、细胞侵袭、细胞克隆存活、softagar克隆形成。同时通过体内的裸鼠皮下移植瘤实验，检测了ONZIN过表达对肿瘤发生的影响。最后通过87例骨肉瘤病人临床数据，分析了ONZIN过表达与转移和预后的相关性。实验结果显示，ONZIN过表达提高了骨肉瘤细胞增殖、克隆存活、迁移和侵袭，而不依赖于p53。ONZIN过表达诱导CXCL5上调，导致ERK磷酸化增加，促进骨肉瘤转移性增强。更重要的是，在骨肉瘤病人中过表达ONZIN与肺转移，差的预后和减少存活时间密切相关。结论是ONZIN过表达，促进骨肉瘤发展和转移，可以作为一个预测骨肉瘤转移和预后的临床标志物。