YKL-40在子宫内膜癌血管形成和抗凋亡中调控作用的实验研究

YKL-40 is one of the potential tumor markers that has drew considerable attention. A multitude of clinical researches have revealed that significantly higher expression levels of YKL-40 in several malignant tumors, indicating a close correlation with the prognosis of the disease. The function of YKL-40 in malignant tumor has not been well delineated to date, but it has been suggested that YKL-40 may play a role in cell proliferation and differentiation, angiogenesis, antiapoptosis, and tissue remodeling. Our previous study data have shown that serum YKL-40 has the diagnostic and prognostic value in endometrial cancer, and correlated with the survival of endometrial cancer. In the current proposal, based on our previous finding of the correlation between YKL-40 and prognosis of endometrial cancer, we expect to block the function of YKL-40 using gene knockdown and specific YKL-40 antibody in such analysis as migration assay, tube formation assay, cell viability assay, tumor treatment and tumor excision experiment in mice models, to test the hypothesis of angiogenesis and antiapoptosis of YKL-40 in malignant tumors, and to further explore the mechanism of angiogenesis and antiapoptosis of YKL-40 in endometrial cancer. The research will do the groundwork for the malignant tumor treatment targeting YKL-40.

血清甲壳质酶蛋白40（YKL-40）是近年来受到关注的肿瘤标志物。多项临床研究表明YKL-40在多种恶性肿瘤中高表达，与疾病的预后明显相关。YKL-40在恶性肿瘤中的生物学功能目前不明确，认为与细胞增殖分化、血管形成、抗凋亡和组织重塑有关。我们前期的研究表明，血清YKL-40在子宫内膜癌中具有一定的诊断和预后价值，与子宫内膜癌生存期相关。本课题根据前期研究中发现YKL-40与子宫内膜癌预后相关的现象，针对其具有促肿瘤血管形成和抗细胞凋亡的假说，运用基因敲除、特异性YKL-40抗体使YKL-40功能失活，以及将肿瘤细胞暴露于射线环境中等思路，采用肿瘤迁移实验、成管实验、细胞存活实验和体内肿瘤治疗和肿瘤切除等手段，进行YKL-40在血管形成、抗凋亡中作用的研究，探索YKL-40在子宫内膜癌中促血管形成和抗凋亡的机制。课题的开展将为以YKL-40为靶点的肿瘤治疗打下基础。

甲壳质酶蛋白40（YKL-40）在多种恶性肿瘤中高表达，且与肿瘤的分期、复发和无进展生存期相关，还能有效监测手术、放疗和化疗的疗效，可作为一项独立的预后指标。但目前YKL-40在肿瘤中的生物学功能尚未明确。本项目的主要研究内容是探讨YKL-40在子宫内膜癌中促血管形成和抗凋亡的作用机制。本课题组结合前期研究工作，选择合适的子宫内膜癌细胞株，通过siRNA技术沉默子宫内膜癌细胞中YKL-40基因的表达，在体外实验和动物体内实验中探讨YKL-40在子宫内膜癌的血管形成和肿瘤生长中的作用并探究其中可能的机制。我们研究发现，siRNA沉默YKL-40基因后，子宫内膜癌细胞的增殖、迁移、侵袭和抗凋亡能力降低。在检测膜相关酪氨酸激酶受体及其磷酸化时发现，沉默YKL-40基因后，Flk-1/KDR和pFlk-1/KDR、Erk1/2和pErk1/2表达减少。此外，用顺铂处理子宫内膜癌细胞后，YKL-40表达上调，而pAKT表达下调。在此基础上，我们通过把子宫内膜癌细胞接种至裸鼠皮下的方式成功建立了子宫内膜癌裸鼠移植瘤模型，观察发现接种稳定转染YKL-40慢病毒的子宫内膜癌细胞的裸鼠成瘤时间较长，生长缓慢，肿瘤体积较小。本研究显示，YKL-40具有促进子宫内膜癌细胞增殖、迁移和侵袭的能力，且YKL-40对肿瘤的促血管形成作用可能是通过激活 Flk-1/KDR 及 Erk1/2 信号通路来实现的。同时，YKL-40的抗凋亡作用可能与PI3K-AKT信号通路有关。YKL-40基因沉默后，子宫内膜癌细胞顺铂化疗敏感性增加，YKL-40可能是顺铂化疗的一种监测指标。此外，从动物实验可知，沉默YKL-40基因可以抑制裸鼠体内肿瘤的生长发展，其作用机制可能与促血管形成有关。因此，YKL-40可能是未来子宫内膜癌治疗的潜在靶点。