FAP在胃癌腹膜转移中调控胃癌细胞-腹膜微环境相互作用的机理

The loco-regional progression of advanced gastric cancer usually results in peritoneal carcinomatosis (PC), which is a challenge for clinical efficacy. Gastric tumor cells seed to the peritoneum and transform to peritoneal carcinomatosis is provided with characeristic biological behaviour, which involed some important process such as peritoneum stroma activiation and tumor assosiated fibroblast regulated tumor microenvironment. Based on the previous results of experimental and clinical research, this project will focus on the process of gastric cancer peritoneal metastasis, analyse the molecular mechanism of fibroblast activiation protein (FAP) regulating the cell proliferation and invasion ability of gastric cancer cell. Analyse FAP impact between gastric cells and tumor microenvironment stroma cells through in vitro research. Reveal FAP effect the tumor progression and induce the function and remodeling of various stroma cells by animal model of gastric cancer. Clarify the mechanism of FAP regulate the stroma and formed to peritonum microenvironment be propitious to gastric cancer tranfers to PC. Furthermore, research the clinical application of FAP combined with clinical specimen. This research analyse the molecular mechanism of FAP regulate gastric cancer peritoneal carcinomatosis through the way of tumor cell and tumor microenvironment, to establish and optimize the clinical patterns and target therapy strategies of gastric cancer PC.

胃癌腹膜转移是胃癌的主要复发转移形式，也是制约临床疗效的瓶颈。胃癌细胞脱落并种植于腹膜形成腹膜转移癌涉及腹膜微环境活化、胃癌细胞与间质微环境相互作用等系列关键过程，具有独特的生物学行为。根据前期基础实验及临床研究结果，本项目针对胃癌复发转移这一难题，聚焦于胃癌腹膜转移过程中的肿瘤微环境关键分子成纤维细胞激活蛋白（Fibroblast activation protein，FAP），体外研究分析FAP对胃癌细胞及微环境间质细胞的作用，利用胃癌皮下瘤模型及胃癌原位瘤腹膜转移模型，重点探讨在胃癌腹膜转移过程中FAP调节各类间质细胞功能及间质重塑的过程，进而阐明FAP调控癌细胞-腹膜微环境相互作用的分子机制，最后通过临床大样本进一步验证FAP的作用并探讨其临床应用前景。本项目的实施有望从肿瘤细胞及肿瘤微环境角度综合分析FAP调控胃癌腹膜转移过程的机理，为探索和优化靶向治疗策略奠定基础。

本项目旨在研究间质微环境内成纤维细胞激活蛋白（FAP）对胃癌进展的作用及其潜在机制。主要通过（1）体外实验：建立过表达FAP的人胚肺成纤维细胞（HELFFAP）和阴性对照（HELFNC），分别与胃癌细胞SGC7901、胃正常粘膜上皮GES-1细胞共培养（FAP和NC组），通过检测胃癌细胞生物学行为特征（包括CCK8、Transwell侵袭/转移以及流式细胞学实验）研究间质FAP对胃癌增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响；采用Western blot和免疫荧光染色检测上皮间质转化（EMT）相关蛋白的表达，主要指标包括：E-cadherin、ZO-1、N-cadherin、vimentin、α-SMA、DKK1和LEF1。体内实验，建立胃癌细胞联合成纤维细胞（FAP和NC组）同时性裸鼠皮下移植瘤模型，检测移植瘤Ki67和CD31表达，进一步验证间质FAP的作用。结果提示：HELFFAP细胞促进SGC7901增殖、迁移、侵袭，并抑制其细胞凋亡；同时，FAP能诱导GES-1细胞凋亡。在FAP组，胃癌细胞E-cadherin、ZO-1表达降低，而N-cadherin、vimentin、α-SMA、DKK1和LEF1表达升高；裸鼠成瘤的重量、体积以及Ki67和CD31表达较NC组均升高。因此，本项目揭示了胃癌转移进程中，肿瘤间质FAP可能通过Wnt/β-catenin通路介导的EMT机制促进胃癌进展。.综上，本课题（1）建立了过表达FAP的成纤维细胞；（2）通过共培养模型模拟了体内癌相关成纤维细胞（CAF）与胃癌相互作用的过程；（3）探讨了间质微环境内FAP调控胃癌生物学行为的改变；（4）分析了FAP调控胃癌侵袭转移的关键机制与EMT相关；（5）结合前期研究发现FAP+CAFs数量是胃癌的预后指标之一，提示FAP在胃癌进展过程中扮演重要角色，可作为胃癌的潜在治疗靶点。