Twist核转位调控食管鳞癌淋巴转移的分子机制研究

Esophageal squamous cell carcinoma(ESCC) is the 4th leading cause of cancer death in China.Lymph node metastasis is the main approach for ESCC metastasis, but the mechanisms are still unknown. Our previous study showed that twist expression in nucleus promotes the ESCC lymph node metastasis through regulating VEGF-C; The high-throughout screening indicated that NF-κB pathway is obviously activated in metastasis ESCC cells; We also identified a functional phosphorylation site of twist. So we presume that twist phosphorylation and nuclear translocation can promote the ESCC metastasis. This study will further validate roles of Twist phosphorylation and nuclear translocation for the ESCC metastasis using phosphorylation site-directed mutagenesis, siRNA and so on in vivo and vitro, and evaluate the diagnostic, prognostic and therapeutic values of twist phosphorylation in ESCC lymphatic metastasis.

食管癌是严重威胁国人健康的第四位常见恶性肿瘤，淋巴转移是食管癌的主要转移方式，其机制尚不清楚。本课题组前期研究发现Twist核转位调控淋巴管相关因子VEGF-C来促进食管鳞癌的淋巴结转移，是良好的预测靶标；进一步通过高通量筛选发现在高转移性食管鳞癌细胞中NF-κB信号通路活化明显；应用基因突变技术发现并鉴定了Twist一个新的功能相关的磷酸化位点，因此推测Twist磷酸化并诱导核转位是发挥促癌转移的基础。本项目拟以磷酸化位点突变及siRNA方法，通过体内外实验探讨Twist对淋巴转移的影响；研究激酶及其抑制剂对Twist磷酸化与核定位的影响及后续p21/MDM2/p53相关靶点的变化；探索VEGF-C在NF-κB与Twist相互作用下促进淋巴转移的机制。本项目将加深对Twist磷酸化功能理解，对于发现新的食管鳞癌转移干预靶点和揭示新的分子机理有重要科学意义。

食管癌是严重威胁人类健康的常见恶性肿瘤之一，是中国第四大恶性肿瘤死亡原因。食管癌早期即发生淋巴结转移是病人预后的独立危险因素，但是目前还没有良好的分子标志物去预测和定位淋巴结转移及淋巴结转移的程度。本课题组前期研究发现Twist核转位通过调控淋巴管相关因子VEGF-C来促进食管鳞癌的淋巴结转移，并且通过生物信息学和点突变的技术提示其第123位点丝氨酸（S）发生磷酸化对于Twist核转位具有重要的意义，但是对于食管鳞癌中Twist Ser123发生磷酸化的机制尚不清楚，此外对于Twist Ser123磷酸化入核后活化VEGF-C信号通路的机制也需要进一步研究。本项目以磷酸化位点突变的方法，通过体内外实验探讨Twist磷酸化对NF-κB及淋巴转移的影响；探索VEGF-C在NF-κB与Twist相互作用下促进淋巴转移的机制。体外细胞学的研究结果表明，Twist Ser123位的磷酸化上调了Twist及VEGF-C的表达，下调了NF-κB的表达，反过来NF-κB信号通路的活化上调了Twist的表达。此外，Twist及Twist Ser123位磷酸化过表达的细胞株侵袭和运动能力显著高于野生型、Twist 42位及123位去磷酸化的细胞株。免疫组化的实验结果显示Twist Ser123位的磷酸化广泛存在与食管鳞癌患者中并且与食管鳞癌淋巴结转移相关，与Twist的表达呈正相关。此外统计的结果还显示Twist的表达与Twist Ser123位的磷酸化、NF-κB及IL-1β的表达都具有相关性。本研究初步表明Twist Ser123的磷酸化影响了Twist和NF-κB的表达，而Twist与NF-κB相互调控导致VEGF-C的表达上调，从而促进食管鳞癌淋巴结转移。本研究提示Twist Ser123位的磷酸化可能是调控Twist核转位的关键位点，对理解食管鳞癌的淋巴转移机制和为寻找新的分子靶标奠定了一定的理论基础。