EBV-miR-BART1调控肿瘤细胞-巨噬细胞相互作用促进鼻咽癌侵袭转移的分子机制研究

It is in tumor microenvironment that macrophages (Mφ) can be differentiated into M2-polarized phenotype in the presence of various cytokines or immune-regulating factors, thereby promoting tumor invasion, metastasis and clinical progression through various mechanisms. Preliminarily, we observed that EBV-miR-BART1-stably overexpressing NPC cells could promote the differentiation of co-cultured M0-Mφ into M2-Mφ, accompanied by activated STAT3 in both tumor cells and Mφ and increased expression of a newly discovered Lnc-M2 in M2-Mφ. Therefore, we hypothesize that EBV-miR-BART1 may modulate tumor microenvironment, contributing to NPC invasion and metastasis. To validate this, we are initially carrying out clinical sample analyses, in vitro and in vivo experiments to clarify that BART1 can strengthen mutual reaction between tumor cell and Mφ, favoring NPC invasion and metastasis. Subsequently, using co-culture experiments, cytokine analyses, protein expression analyses and in vitro & in vivo invasion/metastasis experiments, we will, at two angles (tumor cell and Mφ), explore underlying mechanisms of BART1-regulated differentiation of Mφ into M2 and its relation with tumor invasion and metastasis. Finally, following the activation of STAT3 pathway induced by BART1, we are trying to analyze the transcriptional activation and in vitro/in vivo functions of Lnc-M2, and further elucidate its mechanism of action in BART1-mediated differentiation of Mφ into M2 phenotype and promotion of tumor invasion and metastasis. We hope that this project can provide new insights into the relation of EBV with NPC invasion and metastasis.

肿瘤微环境中巨噬细胞(Mφ)在细胞或免疫调节因子作用下分化成M2表型后，能通过不同机制促进肿瘤侵袭转移和临床进展。我们近来发现稳定过表达EBV-miR-BART1鼻咽癌细胞能促进共培养的Mφ向M2型分化，伴随肿瘤细胞与Mφ的STAT3激活和一个新的M2相关Lnc-M2的高表达。据此提出BART1能调控肿瘤微环境进而促进肿瘤侵袭转移假说。为验证假说，本项目首先通过临床样本分析和体内外实验，明确BART1能加强肿瘤细胞与Mφ的相互作用促进鼻咽癌侵袭转移。然后，利用共培养、体内外转移实验，结合细胞因子和蛋白表达分析等，从肿瘤细胞和Mφ两个层面，揭示BART1调控Mφ向M2型分化的内在机制及与肿瘤侵袭转移关系。最后，结合BART1激活STAT3，分析Lnc-M2转录激活和体内外功能，并探索其在BART1介导Mφ向M2型分化和促肿瘤侵袭转移中的作用机制。该项目有望提出EBV促鼻咽癌侵袭转移的新观点。

本项目按照年度计划的要求完成甚至超额完成了各项任务指示。1）完成了鼻咽癌临床样本分析和一系列共培养实验与分析；2）完成了M0型和M2型巨噬细胞的lncRNA和mRNA表达谱芯片分析与验证，发现了巨噬细胞浸润数量与NPC临床和病理的有非常密切的相关性，发现了EBV-miR-BART1(+)鼻咽癌细胞更易诱导巨噬细胞向M2分化并与鼻咽癌细胞侵袭转移相关。3）发现了与M2型巨噬细胞特异相关的长非编码RNA “Lnc-M2”，阐明了lnc-M2在2型巨噬细胞中的特异高度表达的特性、在M2巨噬细胞中免疫抑制作用、Lnc-M2-PKA-CERB分子调控通路机制；4）发现了STAT3转录因子结合lnc-M2的启动子促进lnc-M2上游转录激活的机制；5）最后，通过猴同源lnc-M2对猴M2型巨噬细胞分化的研究，进一步验证和阐明了Lnc-M2的作用机制。通过研究，我们有针对性地提出了鼻咽癌侵袭转移的新观点。.项目实施四年来，课题组保质保量地完成了各项研究内容。培养研究生3人，以通讯作者发表了SCI论文4篇，其中一区1篇、三区3篇，申报发明专利2项，并已完成大论文的撰写，并准备投稿。在此基础上，课题组与香港大学合作，拿到了国家自然科学基金中港联合项目（间质巨噬细胞与EB病毒感染相互作用下所产生的侵袭性伪足对促进鼻咽癌转移的机理和临床病理学研究，81861168033), 于2019年主办成立了中国研究型医院学会病毒肿瘤学专委会（本人为主任委员），并组织召开了第一届全国病毒肿瘤学学术大会。我们还进行了转化医学方面的相关研究，针对EB病毒编码的miRNAs，利用iRGD-标记外泌体输送antagomir进行鼻咽癌靶向治疗研究，在抗新生血管和抗肿瘤生长治疗方面取得成果，文章投稿Biomaterials杂志（revised），并申报了发明专利。