CYPω-羟化酶在肿瘤预转移巢形成中的作用及分子机制

预转移巢形成是肿瘤转移的早期事件和关键步骤。研究预转移巢形成的分子机制，寻找新靶点是肿瘤研究的热点。本项目在前期研究发现CYPω-羟化酶/20-HETE）促肺癌转移的基础上，利用现有的基因和蛋白组学技术平台，采用诱发性大鼠肺癌模型和小鼠皮下移植瘤转移模型，首先动态研究CYPω-羟化酶/20-HETE与肿瘤预转移巢形成的关系；随后采用CYPω-羟化酶siRNA及其小分子抑制剂、20-HETE拮抗剂（WIT002）和信号通路抑制剂处理人癌细胞系，进一步研究对SDF-1/CXCR4轴和VEGFR1+HPC招募的影响；最后在裸鼠原位移植瘤模型中确证CYPω-羟化酶/20-HETE的作用。有望从CYPω羟化酶/20-HETE→SDF-1/CXCR4轴→VEGFR1+HPC招募角度阐明预转移巢形成的网络调控机制，并很可能确定新的靶点和标志物，因此具有重要的理论意义和临床价值。

转移是恶性肿瘤的基本生物学特征, 也是临床肿瘤患者死亡的主要原因。预转移巢形成是肿瘤转移的早期事件和关键步骤。因此，研究肿瘤预转移巢形成的调节因子和关键环节具有极其重要的理论意义和实际意义。本项目是在我们发现CYPω-羟化酶/20-HETE促肿瘤转移的基础上，利用现有的基因和蛋白组学技术平台，首先采用诱发性大鼠肺癌模型动态研究CYPω-羟化酶/20-HETE与肿瘤预转移巢形成的关系，结果发现在肺癌病理类型进展（原位癌→浸润癌→转移癌）过程中CYPω-羟化酶/20-HETE表达水平逐渐增加，且与预转移巢形成（VEGFR1+细胞招募等）和转移灶数量密切相关。然而，CYPω羟化酶抑制剂（HET0016）及其代谢产物20-HETE拮抗剂（WIT002）可显著降低预转移巢和转移灶形成；随后在EGFP标记骨髓细胞的小鼠Lewis肺癌和B16黑色素瘤转移模型中，研究发现HET0016、DDMS和WIT002处理可显著降低预转移器官中预转移巢形成相关因子（FN、VLA-4、SDF-1、MMP-9和Id3）水平和VEGFR1+HPC招募, 与此同时原发瘤和外周血中20-HETE和转移相关因子（VEGF、MMP-9和SDF-1）水平也显著降低。在体外培养的人肺腺癌细胞A549、肝癌细胞HepG2和肾腺癌细胞786-O实验中，采用CYPω-羟化酶siRNA、小分子抑制剂（HET0016和DDMS）、20-HETE拮抗剂（WIT002）、SDF-1中和抗体、CXCR4拮抗剂AMD3100、VEGF中和抗体和MMP-9抑制剂BAPN处理，进一步研究发现CYPω-羟化酶在VEGFR1+HPC招募中起重要作用，其机制与调节MMP-9和VEGF表达从而激活SDF-1/CXCR4轴有关；最后在人肺腺癌A549胸腔移植瘤转移模型和人乳腺癌MDA-MB-231裸鼠移植瘤模型中验证了CYPω-羟化酶/20-HETE在肿瘤预转移巢和转移灶形成中的关键作用。因此，本项目在国内外首次从SDF-1/CXCR4轴→VEGFR1+HPC招募角度阐明CYPω羟化酶/20-HETE系统调节预转移巢形成的作用及网络机制，表明CYPω-羟化酶/20-HETE可能是诊断肿瘤早期转移的标志物和抗肿瘤早期转移的新靶点, 而CYPω羟化酶抑制剂和20-HETE拮抗剂可能是抗肿瘤早期转移的候选药物。