EGFL6重塑肿瘤微环境促进鼻咽癌侵袭和转移的分子机制研究

Nasopharyngeal carcinoma (NPC) is the most common head and neck cancer in southern China. Since distant metastasis remains the main cause of treatment failure, prevention and treatment of metastasis in NPC is urgent. The interaction of NPC cells with microenvironment is poorly understood. Our previous study firstly found that EGFL6 can be secreted by NPC cells as a microenvironment factor to promote the migration, invasion and metastasis of NPC. Further study showed that the EGFL6 may combine with EGFR and activated MAPK pathway. Also, EGFL6 may induce Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) of NPC ells. In this study, the molecular mechanism of EGFL6 remodeling the microenvironment and promoting invasion and metastasis of NPC is investigated. Firstly, confirming the function of EGFL6 in the enhancement of NPC invasion and metastasis in vitro. Secondly, using footpad model and tail vein injection model of nude mouse to confirm the function of EGFL6 in the metastasis of NPC in vivo. Thirdly, identifying the binding domain of EGFL6 with EGFR and the receptor/combined protein of EGFL6 other than EGFR. Lastly, interpreting the signaling pathways of EGFL6 and their key molecules in the remodeling of microenvironment and enhancement of invasion and metastasis in NPC. The completion of this study will firstly clarify the molecular mechanism of EGFL6 in the regulation of metastasis and provide a novel target for prevention and therapy in metastatic NPC.

远处转移是鼻咽癌治疗失败的最主要原因。肿瘤微环境在鼻咽癌转移过程中至关重要。申请人前期研究首次发现EGFL6可由鼻咽癌细胞分泌至肿瘤微环境中，促进鼻咽癌细胞的迁移、侵袭和转移，并与患者远处转移相关。进一步研究提示EGFL6可能与EGFR结合，激活EGFR下游MAPK通路调控鼻咽癌侵袭转移，并可能诱导上皮-间质转变（EMT）。但EGFL6调控鼻咽癌侵袭转移的具体分子机制尚不清晰。本项目拟在前期工作基础上通过细胞生物学、分子生物学、转移动物模型及临床标本研究，深入探讨EGFL6调控鼻咽癌侵袭转移的分子机制：①体外实验进一步明确其促进鼻咽癌侵袭和转移的作用；②动物转移模型及临床标本确定其体内对转移的调控；③鉴定其在细胞膜上的受体；④探索其与EGFR相互作用的精细模式；⑤阐明其介导的信号通路。本研究将深层次解析EGFL6重塑肿瘤微环境促进鼻咽癌侵袭和转移的分子机制，探索开发防治鼻咽癌转移的新途径。

远处转移是局部区域中晚期鼻咽癌（NPC）患者治疗失败的主要原因。但鼻咽癌远处转移的机制仍然不清楚。 在本项目中，我们发现发生转移的NPC组织中EGFL6的表达显著高于无远处转移的NPC组织，且组织中EGFL6的表达水平是NPC无远处转移生存率（DMFS）的独立预后指标（P = 0.023，n = 96），我们同时发现鼻咽癌患者血清中EGFL6的表达水平也是鼻咽癌无进展生存率以及无远处转移生存率的独立预后因素。我们进一步对EGFL6开展细胞功能研究，研究结果表明，在NPC细胞系CNE2和SUNE1中过表达EGFL6，其克隆形成，迁移和侵袭能力显著增加，而在上述细胞系中敲低EGFL6则降低了这些功能。通过基于基质凝胶的三维培养，我们观察到EGFL6过表达的CNE2和SUNE1细胞表现出更具侵袭性的侵袭形态。在裸鼠模型中，我们分别通过裸鼠皮下注射法或尾静脉注射法，将EGFL6过表达的CNE2和SUNE1细胞分别注射到裸鼠体内，从而观察到过表达EGFL6的鼻咽癌CNE2和SUNE1细胞在裸鼠中形成肿瘤的能力以及淋巴结转移能力显著增强。分子生物实验研究结果表明，EGFL6为EGFR的新配体。 EGFL6结合EGFR后，通过磷酸化酪氨酸1068位点，从而激活EGFR，同时引起EGFR内吞。 C-src随后在酪氨酸416处被磷酸化。MAPK/ ERK途径也被激活。 这两个信号级联反应共同调节Twist1的升高，而Twist1是关键的上皮-间质转化（EMT）转录因子，其通过诱导EMT促进NPC细胞的侵袭和转移。EGFL6以剂量依赖性方式发挥作用，峰值约为50-100ng / ml。 综上，EGFL6是潜在的EGFR配体，通过激活c-src和MAPK / ERK途径以剂量依赖的方式通过调节EMT从而在NPC转移中发挥作用。该项目为鼻咽癌转移的防治提供新的靶点以及依据。