scFv-EGFRvIII修饰ADSCs对人胃癌干细胞恶性生物学行为的影响

In China, the relapse and mortality of gastric cancer remains high. Accumulating researches have focused on gastric cancer stem cell (GCSC) recently, and found that GCSCs not only play a leading role in initiating a cancer, but are responsible for the malignant activity of a cancer, such as the development, infiltration, metastasis of a cancer. The ability of CSCs to escape from radio- and chemotherapy, to lead to the relapse are major hurdles to overcome in cancer treatment. On the other hand, many researchers reported that Epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII) was only expressed in the cancer cells, and their expression was correlated with the malignancy. Plus, we have verified that EGFRvIII is overly expressed on GCSCs. In this research, human adipose-derived stromal cells (ADSCs) are used as vehicle because they can specially migrate to the tumor site; EGFRvIII are designed as the target; GCSCs are the objective. ADSCs will be modified to be the ADSCs-scFv-EGFRvIII. The effect of ADSCs-scFv-EGFRvIII on the GCSCs and the possible molecular mechanism will be investigated via cellular experiments as well as animal ones, providing important data for GCSC-targeted therapy, and the essential basis for the new therapy against gastric cancer clinically, with more efficiency and low toxicity.

我国胃癌复发及死亡率居高不下。胃癌干细胞（GCSC）是启动肿瘤、维持生长、浸润、转移等恶性行为的“司令部”，更是肿瘤抵抗放化疗以及复发的根源。基于大量研究证明，表皮生长因子受体III型突变体 (EGFRvIII) 在正常细胞未检测到表达，而在多种肿瘤细胞表达，其表达量与肿瘤恶性程度相关。本课题前期实验发现GCSCs高表达EGFRvIII；设计以人脂肪间充质干细胞 (ADSCs) 为载体，EGFRvIII为靶向分子，GCSCs为攻击对象，通过EGFRvIII的单链抗体（scFv）基因修饰，将ADSCs改造为ADSCs-scFv-EGFRvIII，利用ADSCs能特异地向肿瘤部位迁移的趋化特性，通过细胞和动物实验分析ADSCs-scFv-EGFRvIII对GCSCs恶性生物学行为的影响及攻击效率。为GCSCs的分子靶向治疗、为临床上寻找高效、低（无）毒副作用的胃癌治疗新方法提供重要实验依据。

我国是胃癌高发国家，占全球胃癌发病和死亡人数的 40%以上，而且生存率低的同时，复发率高，严重威胁着国民健康；虽然手术、放化疗等治疗方法取得了长足发展，但胃癌患者 5 年生存率仍低于20%；课题组原计划拟根据前期预实验观察到的细胞系中胃癌干细胞（GCSCs）与EGFRvIII的相关性，针对EGFRvIII定向打击GCSCs，开发靶向GCSCs的生物治疗方法。但在正式实验中通过再三重复实验，发现GCSCs不表达EGFRvIII。课题组调整研究思路，基于目前用于临床治疗的靶基因研究进展，虽成果可观，但接受胃癌靶向治疗的获益人群不足总胃癌人群的3%，寻找治疗新靶点迫在眉睫。课题组随之调整研究计划，把寻找胃癌治疗的新靶点及该靶点对胃癌发生发展的作用机制的深入探讨作为研究重点。主要研究内容包括探讨HMGA2通过CKD13/FANCI介导细胞周期调控胃癌发生的机制以及DPP3通过调控细胞凋亡通路促使胃癌发生的机制。.通过建立过表达和敲除HMGA2稳转细胞株，在细胞水平、动物水平观察到过表达HMGA2促进胃癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力；促进小鼠成瘤及肿瘤生长。全转录组测序结合ChIP测序结果分析其可能作用机制，发现HMGA2通过CKD13/FANCI介导细胞周期调控胃癌发生。.与此同时，课题组经过生物信息学方法联合分析数据库，初筛候选基因。将候选基因在人胃癌细胞系 AGS 和 MGC-803 中用 Real-Time qPCR 方法逐一验证，得到复筛候选基因。以AGS 为工具细胞，通过Celigo 高内涵，观察敲减复筛候选基因对细胞增殖能力的影响。最终得到 DPP3作为深入研究对象。随着DPP3表达的降低，细胞增殖及克隆形成能力下降，凋亡增加；小鼠成瘤能力下降。芯片测序发现，KITLG、ITGAV、CCND3与DPP3的表达呈正相关，推测DPP3通过调控细胞凋亡通路促使胃癌发生。 .本课题从有临床应用价值的靶基因挖掘入手，研究结果将丰富胃癌治疗靶点的实验室数据资料，同时为临床的靶向治疗提供新思路。