侵袭前沿肿瘤相关成纤维细胞的TNC高表达促进口腔鳞癌转移的作用和机制研究

Distant metastasis is a major reason of poor prognosis for oral squamous cell carcinoma, and local invasion is the premise of distant metastasis. However, there are still no biological indicators for early prediction of distant metastasis and therapeutic targets for treatment of distant metastasis. Our previous studies found that cancer-associated fibroblast (CAF) can promote the invasion of oral squamous cell carcinoma (OSCC), and CAF from invasion front has a stronger ability to promote invasion than CAF from superficial. Moreover, Tenascin C (TNC) was highly expressed in CAF from invasion front. After TNC knock-down in CAF, less MMP-2 was secreted and tumor invasion was inhibited. Bioinformatics analysis showed that TNC could activate JNK pathway. These indicated that TNC over-expression in CAF at the invasion front activates JNK pathway, secretes more MMP2, remodels extracellular matrix, and thus induces the invasion of oral squamous cell carcinoma. In this study, the mechanism underlining the effects of CAF with high TNC expression on tumor cells and microenvironment will be illustrated. We plan to elucidate the mechanism underlying TNC-mediated OSCC invasion and metastasis in vitro and in vivo, and to uncover the clinical relation between over-expressed TNC in CAF from invasion front and OSCC invasion as well as metastasis. CAF with TNC over-expression at the invasion front is expected to become new biological marker and therapeutic target for metastatic OSCC.

口腔鳞癌的远处转移是导致不良预后的主要原因，而侵袭是发生远处转移的前提。但目前尚缺乏早期预测远处转移的生物学指标及远处转移的治疗靶标。申请人前期研究发现肿瘤相关成纤维细胞（CAF）可促进口腔鳞癌侵袭，且侵袭前沿肿瘤组织来源的CAF比表浅部位肿瘤组织来源的CAF有更强的促侵袭能力；我们进一步发现细胞粘合素C（TNC）在侵袭前沿的CAF中显著高表达；在CAF中敲降TNC下调金属基质蛋白酶2（MMP2）分泌，改建细胞外基质并显著抑制口腔鳞癌的侵袭；生物信息学分析发现TNC可活化JNK通路。提示侵袭前沿的CAF可能通过TNC活化JNK通路分泌MMP2诱导口腔鳞癌的侵袭和转移。本课题将进一步在体内和体外模型中确定TNC对口腔鳞癌侵袭和转移的促进作用及分子机制；并明确侵袭前沿高表达TNC的CAF与口腔鳞癌侵袭和转移的临床相关性。侵袭前沿高表达TNC的CAF有望成为口腔鳞癌早期预测生物标志物及治疗靶点。

肿瘤侵袭前沿是指肿瘤最前沿的织，由浸润前沿的肿瘤细胞及其周围的微环境共同构成，是肿瘤与正常组织直接接触的交界面。位于肿瘤侵袭前沿的细胞能通过直接接触、旁分泌等方式对宿主正常组织进行改建，在肿瘤侵袭和转移中的作用日益受到关注。.我们前期研究发现，OSCC中（1）TNC表达显著升高；（2）肿瘤相关成纤维细胞（CAF）相比于正常成纤维细胞（NF）更显著地促进OSCC发展，我们因此提出对OSCC侵袭前沿的CAF和TNC进行深入研究，并在实际研究进程中根据实际结果细化为两个子课题：（1）侵袭前沿CAF（CAF-F）促进OSCC侵袭转移的机制研究；（2）侵袭前沿肿瘤细胞来源的TNC促进OSCC侵袭转移的机制研究。.（1）我们从OSCC患者组织中提取了成组的正常成纤维细胞（NF）、侵袭前沿的肿瘤相关成纤维细胞（CAF-F）、肿瘤表浅部位来源的肿瘤相关成纤维细胞（CAF-S）。体内外实验表明，CAF比NF具有更明显的促肿瘤作用，其中CAF-F相比于肿瘤表浅部位来源的CAF-S具有更明显的促肿瘤作用。通过对配对NF、CAF-S、CAF-F进行基因测序，我们发现MFAP5在这三种细胞中表达依次升高，且其高表达与头颈鳞癌较差预后相关。在CAF-F中敲降MAFP5后，其促瘤能力下降，提示MAFP5可能是参与CAF-F调控肿瘤侵袭的重要蛋白；.（2）TNC虽然是一种主要表达在基质中的基质蛋白，但是对OSCC标本切片的IHC分析显示，在OSCC侵袭前沿的微小浸润灶的肿瘤细胞中TNC呈现出特异性的局部高表达，且与更强的临床侵袭能力相关。在OSCC中敲降/过表达TNC后，OSCC的侵袭能力相应下降/上升。动物模型表明，在OSCC细胞系中过表达TNC后，其淋巴结转移率上升。在OSCC中敲降TNC后进行测序，我们筛选出STUB1可能是TNC的下游调控蛋白，并在体外进行了初步验证。.转移是造成OSCC较差预后的主要原因，而侵袭是转移的前提。我们的研究结果为OSCC的侵袭转移机制补充了理论基础，为OSCC的治疗提供了参考方向。