Survivin在低氧诱导喉癌淋巴管生成中的调控作用及其分子机制

Lymphatic metastasis has been regarded as a major route for the dissemination of human laryngeal cancer. Moreover, lymphangiogenesis is a critical step for lymphatic metastasis of tumor cells. Hypoxia, as an essential feature of the tumour microenvironment, could induce tumor lymphangiogenesis, but its mechanisms are still unclear. In our previous study, Survivin, as a member of the Inhibitor of Apoptosis proteins, has been confirmed that its expression is positive correlated with lymph node metastasis, lymphatic vessel density in human laryngeal cancer. Meanwhile, it has been shown that survivin expression in laryngeal cancer cells could be up-regulated by hypoxia. The literature reports and our prepare experiment suggested that there may be a two – way positive correlation between survivin and VEGF-C expression in human cancer cells. Thus, we deduce that survivin may form a positive feedback circuit with VEGF–C in laryngeal cancer cells to enhance VEGF-C expression and mediate hypoxia-induced lymphangiogenesis of laryngeal cancer. This study is to explore the role and mechanisms of survivin in hypoxia induced lymphangiogenesis of laryngeal cancer by using technology such as RNA interference, gene transfection both in vitro and in vivo. It is beneficial to provide the new theory for lymphatic metastasis of laryngeal cancer regulated by microenvironment, and provide experimental basis for targeted therapy of laryngeal cancer.

淋巴道转移是人喉癌最常见的转移途径，而淋巴管生成是肿瘤发生淋巴道转移的关键步骤。研究证实，低氧微环境可诱导肿瘤淋巴管生成，但其分子调控机制尚未明确。我们前期研究发现，在人喉癌组织中，凋亡抑制蛋白survivin的表达与淋巴结转移率、淋巴管密度均呈正相关；低氧刺激可有效上调survivin在喉癌细胞中的表达。此外，既往研究及预实验结果提示，喉癌细胞中survivin与VEGF-C的表达之间可能存在双向的正调控关系。因此，我们推断，喉癌细胞中survivin可能通过某种信号转导途径与VEGF-C构成一个正反馈调控环路而调控VEGF-C的表达，参与介导低氧所诱导的喉癌淋巴管生成。本项目拟采用喉癌细胞的体内外研究，旨在阐明survivin在低氧诱导喉癌淋巴管生成中的调控作用，并探讨参与此调控过程的分子机制。本项目可为喉癌淋巴管生成的微环境调控机理提供理论补充，为靶向治疗喉癌提供实验依据。

淋巴道转移是人喉癌最常见的转移途径，而淋巴管生成是肿瘤发生淋巴道转移的关键步骤。低氧微环境可诱导肿瘤淋巴管生成，但其分子调控机制尚未明确。我们前期研究发现，在人喉癌组织中，凋亡抑制蛋白survivin的表达与淋巴结转移率、淋巴管密度均呈正相关；并且，低氧刺激可有效上调survivin在喉癌细胞中的表达。因此，根据研究理论及前期研究，我们推断喉癌细胞中survivin可能通过某种信号转导途径与VEGF-C构成一个正反馈调控环路而调控VEGF-C的表达，参与介导低氧所诱导的喉癌淋巴管生成。本项目通过观测低氧对喉癌淋巴管生成的影响以及喉癌细胞中survivin表达变化，结果显示低氧可调控喉癌的淋巴管生成，survivin在此调控过程中起介导作用。② 通过下调VEGF-C在低氧组或survivin高表达组喉癌细胞中的表达，发现可明显降低喉癌的淋巴管生成；证实了低氧微环境中，VEGF-C参与介导survivin对于喉癌淋巴管生成的调控过程。③ 通过上调或下调喉癌细胞中survivin的表达，发现喉癌细胞中VEGF-C表达及PI3K/Akt信号通路活性也随之上调或下调；通过上调或下调喉癌细胞中VEGF-C的表达，发现细胞中survivin表达及PI3K/Akt信号通路活性亦随之上调或下调；通过下调低氧组、Survivin高表达组及VEGF-C高表达组喉癌细胞中的PI3K/Akt信号通路活性，发现各组喉癌细胞中survivin、VEGF-C的表达水平均随之下调；明确在低氧条件下，喉癌细胞中survivin可能通过PI3K/Akt信号通路与VEGF-C构成了一个正反馈的调控环路。④ 最后，项目应用喉癌细胞的裸鼠异位移植淋巴道转移模型行动物体内实验，再次证实survivin在喉癌的淋巴管生成过程中起重要的调控作用。本研究结果可为喉癌细胞淋巴道转移的调控机理提供新的理论补充；同时，可为今后喉癌的治疗提供新的策略及有效的干预靶点；为研发新型抗肿瘤药物提供新的理论支持。