促炎分子cPLA2a调控乳腺癌转移的作用及机制研究

Invasion and metastasis are the basic characteristics of malignant tumors, and the biggest obstacle to cure malignant tumors. Studies have suggested that tumor-related inflammation plays an important role in tumorigenesis, progression and metastasis. In preliminary studies, our results have shown that a pro-inflammatory molecule cPLA2α highly expressed in the breast cancer tissues,and its expression is closely related to lymph node metastasis and positive expression of C-erB-2. Inhibition of the cPLA2α expression inhibits chemotaxis of breast cancer cells. Thus, we hypothesize that cPLA2α, a pro-inflammatory signaling molecule, plays an important role in cancer cell migration, invasion and metastasis. To test this hypothesis, we will investigate the molecular mechanism of cPLA2α-mediated cancer cell migration, the role of cPLA2α in metastasis by a SCID mouse model, and the association of cPLA2α expression with tumorigenesis and metastasis in patient samples. The expected results of this study will provide a theoretical basis for control of malignant solid tumor of epithelial tissue origin, and disclose that inflammation and tumorgenesis may share the common cPLA2α signaling pathway.

侵袭和转移是恶性肿瘤的基本特征，也是根治恶性肿瘤的最大障碍。研究表明，肿瘤相关性炎症在肿瘤侵袭和转移中具有重要的作用。免疫学研究显示，磷脂水解酶cPLA2α是一个促炎信号分子。我们在前期研究中发现cPLA2α在乳腺癌组织中高表达，与淋巴结转移和C-erbB-2表达阳性密切相关，抑制cPLA2α表达后能够明显抑制表皮生长因子诱导的乳腺癌细胞的趋化运动能力。因此我们推测促炎信号分子cPLA2α在肿瘤细胞的移行、侵袭和转移中具有重要作用。为证实此假设本项目拟在前期基础上，通过体外细胞学实验、免疫缺陷小鼠模型及病人样本进一步探讨cPLA2α对调控癌细胞迁移和粘附的分子机制，以及在肿瘤转移中的功能，探索其作为治疗肿瘤转移药物靶点的潜在可能性。本研究预期结果将为控制上皮组织来源的恶性实体瘤细胞转移提供理论依据，同时揭示炎症与肿瘤发生转移可能共享cPLA2α信号分子。

本课题旨在阐述促炎分子cPLA2α在EGF诱导的乳腺癌细胞侵袭和转移中的作用及相关分子机制。经过为期三年的研究，本项目按照原计划顺利完成，比较完整地回答了项目设立之初提出的科学问题，并在乳腺癌研究基础上进一步拓展了cPLA2α在调控肝癌干细胞不同亚型相互转化中的作用。本项目主要取得了以下6个方面的成果（1）发现cPLA2α在癌组织中表达高于癌旁组织，其表达与乳腺癌C-erbB-2的表达阳性呈正相关，且与淋巴结转移密切相关；（2）在体内外实验证明，cPLA2α降表达，乳腺癌细胞的运动和侵袭能力受到明显抑制，而cPLA2α对乳腺癌细胞运动的影响是通过调控上皮间充质转化（EMT）实现的；（3）拓展研究发现cPLA2α在肝癌肿瘤组织中的表达高于癌旁组织，尤其在肝内微转移灶、淋巴管癌栓及靠近肿瘤侵袭边缘高表达差异明显，cPLA2α高表达与病人的不良预后密切相关；（4）体外细胞学实验证实，降表达cPLA2α通过抑制EMT而减弱肝癌细胞的运动和侵袭能力；（5）在无血清干性培养基中富集肝癌干细胞球的过程中，我们发现，cPLA2α高表达的干细胞球呈松散葡萄串样，高表达间充质细胞标志物N-cadherin和Vimentin，为间充质表型干细胞群；而 cPLA2α低表达的干细胞球呈致密实性球，高表达上皮细胞标志物E-cadherin，为上皮表型干细胞群。（6）cPLA2α降表达后，Akt（Ser473）、PKC、Erk1/2等分子磷酸化水平受到了明显抑制，而PKC的可持续性激活对干性的影响受到cPLA2α的调控，证实了cPLA2α对肝癌细胞干性的影响是通过PI3K通路实现的。在本项目的支持下，发表4篇SCI收录论文，累计影响因子16.132，另外发表一篇中文综述。在乳腺癌和肝癌中的工作已经分别撰写两篇英文文章正在投稿过程中。. 我们在乳腺癌和肝癌中对cPLA2α的研究证实了cPLA2α是调控肿瘤转移的一个关键信号分子，其有可能成为治疗肿瘤转移的一个新的药物标靶。而cPLA2α在肝癌细胞干性中的研究提示cPLA2α的不同表达水平可能调控了肝癌干细胞的上皮表型和间充质表型的互相转化，丰富了肝癌干细胞异质性理论，为寻找肿瘤特异性生物标志物和药物靶点奠定了理论基础。