细胞外小囊泡中TRP分子介导肿瘤化疗后迟发性血管病变的机制研究及预警标志物构建

Long-term chemotherapy-induced cardiovascular disease (CCVD) happens years after chemotherapy in cancer patients, its mechanism is unclear and method of detection is insensitive during early stage of the disease. We previously found that Transient receptor potential channel (TRP) signal dysfunction in endothelial cells induces cardiovascular disease. We also found that chemotherapy induces cancer cell to secret extracellular vesicles (EV) in peripheral blood, where TRP is transmitted to recipient cells to regulate the cell function, and changes in TRP in EV can predict the status of recipient cells. Therefore, this study aims to explore the EV-mediated CCVD via TRP signal dysfunction in endothelial cells, and investigate whether TRP signal of EV in peripheral blood could predict long-term CCVD. This study therefore provides information about mechanism of long-term CCVD, and possible methods of CCVD prediction.

肿瘤化疗1-10余年后，患者多发生不可逆的迟发性心血管病变(CCVD)，其发生发展机理不明且无有效早期监控手段。内皮细胞损伤或为迟发性CCVD血管损伤的始动环节。我们发现内皮细胞瞬时受体电位通道（TRP）信号异常介导了血管损伤；另又发现化疗后肿瘤残留灶不断向血循环释放细胞外小囊泡(EV)，EV中TRP组分变异可影响并预测受体细胞病理状态。据此，项目拟在小鼠和裸鼠中利用肿瘤细胞系、临床组织或患者外周血EV构建蒽环类药物化疗后乳腺癌残留灶的EV体内循环模型，通过流式细胞术、膜片钳和肌动描记等EV、内皮细胞和血管功能的研究方法，解析化疗后肿瘤残留灶EV中目标TRP组分通过外周血循环，到达并损伤内皮细胞、干扰血管稳态，介导迟发性CCVD中血管损伤的机制，并运用临床样本考证外周血TRP组分变异预警迟发性CCVD血管病变的可能性。研究为防范、监控和消减化疗毒副效应提供了理论及实践基础。

在疾病治疗过程中，各类药物对心血管系统的毒副作用不容小觑。其中，肿瘤化疗药物作为一大类多细胞和组织毒性药物，具有较显著的心血管毒性，其中以蒽环类药物最为典型，临床上已证明蒽环类药物化疗患者常表现出一定程度的心率失常、ST-T改变、剂量相关的不可逆转的心肌病、充血性心力衰竭等心血管疾病，极大降低了患者生存质量，甚至危及生命。值得注意的是，这类心血管功能的损伤不仅发生在化疗期间，也在化疗1-10余年后出现不可逆的症状，即化疗引起的迟发性心血管病变(CCVD)，其发生发展机理不明且无有效早期监控手段。前期研究我们发现，化疗后肿瘤残留灶不断向血循环释放细胞外小囊泡(EV)，EV中蛋白质、mRNA或非编码RNA组分变异可影响并预测受体细胞病理状态。又因EV直接通过血液循环，此处内皮细胞为EV的首要受影响细胞种类，因此EV损伤内皮细胞或为迟发性CCVD血管损伤的始动环节。据此，本项目在小鼠和裸鼠中利用肿瘤细胞系、临床组织或患者外周血EV构建蒽环类药物化疗后乳腺癌残留灶的EV动物体内循环模型，通过流式细胞术、膜片钳和肌动描记等EV、内皮细胞和血管功能的研究方法，解析了化疗后肿瘤残留灶EV中目标组分，包括TRP蛋白家族成员、长非编码RNA LNC712通过外周血循环，到达并损伤内皮细胞、干扰血管内皮细胞的细胞周期及钙离子信号通路，介导迟发性CCVD中血管损伤的机制。此外，我们运用临床样本考证了化疗后血液中EV与心血管疾病的相关性，提出了用EV中关键组分丰度预警迟发性CCVD血管病变的可能性。研究共发表3篇已标注论文，授权3项专利。本研究为防范、监控和消减化疗毒副效应提供了理论及实践基础。