外泌体中富含的HAX-1通过促进血管生成影响鼻咽癌转移的机制研究

Metastasis is an important factor that affect the prognosis of NPC patients. Previous studies have shown that tumor angiogenesis exerts an important role in NPC metastasis, however，the mechanisms remain unknown. In the present study, we found that tumor angiogenesis promote the metastasis of NPC; HAX-1 was overexpressed in exosomes derived from NPC patients with metastasis（metastasis-exosomes） compared with non-metastasis （nonmetastasis-exosomes）. What's more, lately we have been reported that NPC derived exosomes are enriched in HAX-1 and promote NPC metastasis. In view of this, we speculate that exosomal HAX-1 could promote NPC angiogenesis, thus promote the metastasis of NPC. In this study, firstly we aim to explore the impact of tumor angiogenesis on NPC metastasis by Immunohistochemistry. Secondly, we will determine the impact of metastasis-exosomes and exosomal HAX-1 on NPC angiogenesis by CCK8, transwell, flow cytometry and tube formation experiment. Furthermore, we will verify the molecular mechanism of the way HAX-1 promotes angiogenesis using the Talen and morpholin method in zebrafish model. Finally, the role of HAX-1 promoting NPC metastasis will be validated through the zebrafish model and clinical large sample. Our study can provide new scientific basis for NPC prognosis judgments and provide accurate treatments for NPC therapy.

转移是影响鼻咽癌（NPC）预后的重要因素。近来研究提示，肿瘤血管生成与NPC转移密切相关，但其机制研究尚不充分。本项目进一步研究了NPC血管生成与转移间的关系，并发现有转移的NPC患者来源的外泌体中HAX-1明显高于未转移者。结合课题组前期发现NPC来源的外泌体中HAX-1能促进血管生成，本项目提出：外泌体中富含的HAX-1可促进NPC血管生成，影响患者转移。本课题拟通过免疫组化等方法进一步研究肿瘤血管生成与NPC转移的关系；采用CCK8、Transwell、流式细胞术及小管形成实验分析不同来源的外泌体对血管生成的影响，明确外泌体中的HAX-1在其中所起的作用；并在转基因斑马鱼模型中，应用基因编辑和高分辨率活体成像等技术深入研究HAX-1促血管生成的细胞和分子机制；最后通过斑马鱼模型及临床大样本验证HAX-1促血管生成与转移的关系。本研究为NPC预后判断及精准治疗提供新的科学依据。

转移是影响鼻咽癌(NPC)预后的重要因素。近来研究提示，肿瘤血管生成与NPC转移密切相关，但其机制研究尚不充分。基于既往的研究结果，本项目提出：高表达HAX1-1鼻咽癌细胞来源的外泌体促进肿瘤相关血管的形成，从而促进鼻咽癌的转移。我们通过免疫组化明确鼻咽癌组织中HAX-1的表达与肿瘤微血管正相关。采用裸鼠和斑马鱼转移模型明确高表达的HAX-1可促进鼻咽癌转移。体外细胞共培实验明确鼻咽癌细胞对内皮细胞的迁移、血管形成、增殖等方面的影响。接着我们通过cas9的方式构建了HAX-1 -/-的斑马鱼，与野生型相比，HAX-1敲除后的斑马鱼血管显著变窄。裸鼠的基质胶塞实验以及内皮细胞的体外实验也表现出HAX-1在血管形成的过程中具有重要的作用。为进一步研究HAX-1在血管形成中的作用，我们进一步探究HAX-1在翻译效率中的作用。新生蛋白定量实验和多聚核糖体分析实验提示HAX-1被敲除后内皮细胞整体的翻译效率受到了抑制。蛋白印记结果表明，HAX-1可调控翻译起始复合物eIF4E的表达，同时影响其结合蛋白4EBP1的表达及其磷酸化水平。免疫共沉淀-蛋白质谱显示：HAX-1与eIF4E之间有结合作用。为研究HAX-1影响的下游基因，我们进行了核糖体印记分析，发现HAX-1在FAK通路及细胞外信号受体的相互作用中起着重要作用。整合素的翻译效率也受到了明显的调控，其中受影响影响最大的是ITGβ6。由于ITGβ6可以影响FAK的磷酸化水平，我们进一步的结果表明：HAX-1通过结合eIF4F影响内皮细胞中ITGβ6的翻译水平，从而影响FAK的磷酸化水平，促进血管内皮细胞血管形成能力。本研究为鼻咽癌的转移机制提供了新的理论基础，为鼻咽癌的临床治疗提供了新的潜在靶点。