鼻咽癌转移机制与LMP1蛋白关联性的可视化光学表达

Southeastern China is one of the highest risk area for incidence of nasopharyngeal cancer (NPC) in the world, there is a strong need on the research of metastatic mechanism of NPC. This project will study the correlation between LMP1 protein and metastasis of NPC based on visual Photonics Technology, and search for early prediction of potential cancer metastasis in order to improve the survival rate of patients. By combination of high resolution optical imaging technique with fluorescence correlation spectroscopy, to study the specific target of the LMP1 protein and the downstream signaling pathway (PI3K/AKT) which were regulated and mediated by nasopharyngeal carcinoma cell lipid rafts. Based on the high sensitivity fluorescence probe technology,we try to obtain the high resolution optical imaging of lipid rafts and the dynamic aggregation properties of LMP1 in lipid raft,and explore the characteristics and factors influencing PI3K/AKT collected by LMP1 in lipid rafts. Optical characteristics of nasopharyngeal carcinoma at the molecular level will contribute to predict the metastatic trend of nasopharyngeal cancer quantitatively, which will also provide novel ideas and theoretical support for treatment of nasopharyngeal carcinoma.

中国的东南部是全球鼻咽癌高发区域之一，对其转移机制的研究存在有強烈的需求。本项目拟凭借可视化光子技术研究鼻咽癌转移机制与LMP1癌蛋白的关联性,探索早期预测癌转移的潜在可能并进行调控干预，以提高患者的生存率。通过联合高分辨光学成像技术和荧光相关光谱技术，以鼻咽癌细胞脂筏微区所调控的LMP1蛋白及其介导的下游信号转导通路（PI3K/AKT）为特异性靶标，结合高灵敏度分子荧光探针技术，获取癌细胞脂筏微区的纳米分辨光学成像和LMP1在脂筏微区动态聚集特性的光学表征,以期认识LMP1对PI3K/AKT的募集特征和影响因素，达到可视化且半定量地预测鼻咽癌转移的倾向。本研究的预期目标是在细胞分子水平上获取表征鼻咽癌转移的光学图像与特征数据，将可为预测鼻咽癌浸润和转移潜能提供直观、可量化的参考依据和技术手段，实现早期调控并干预鼻咽癌扩散，达到有效地提高鼻咽癌患者治愈率提供新思路和理论支持。

凭借可视化光子技术研究鼻咽癌转移机制与LMP1癌蛋白的关联性，构建成功了具有前沿水平的2个超分辨光学成像平台：1、微流微腔超分辨光学成像平台。成像分辨率可达50nm。对不同恶性程度或亚型肿瘤组织或细胞病变特异征象实现纳米分辨与光学表征。2、荧光共振能量转移（FRET）超分辨成像系统。该成像技术是目前唯一可以在单个活细胞中长时间高分辨实时检测的新技术，成像分辨率优于100nm。创新性地开发了FRET（荧光共振能量转移）和TIRF（全内反射显微成像）相结合的30-50nm超分辨实验平台。可实现鼻咽癌细胞胞膜和胞内微结构的超分辨光学成像，探索特征蛋白动态聚集特性与鼻咽癌转移的关联性。论文（1）佐证了在很薄的水层中会产生光振荡效应。若将液面两侧设放高平行度、高反射率的激光腔镜将类似于一台F-P型的激光器。出射的激光将会携带传输液体中的鼻咽癌细胞转移程度信息并给出与LMP1蛋白的相关性数据。论文（2）分析了近年来相关鼻咽癌转移机制的发展趋势，特别是高分辨光学成像技术与荧光相关光谱技术的新进展，初步确定了鼻咽癌转移信息的可视化光学认知以及鼻咽癌转移与LMP1癌蛋白之间的相关性。论文（修回）“In vivo and in vitro study of co-expression of LMP1 and Cripto-1 in nasopharyngeal carcinoma”通过研究与分析LMP1和Cripto-1在鼻咽癌组织、细胞中的表征，探讨LMP1对鼻咽癌细胞增殖能力的影响以及可能的调控机制。实验结果表明LMP1、Cripto-1蛋白在鼻咽癌组织及伴淋巴结转移癌组织中均有较高表达率，并与鼻咽癌患者的肿瘤TNM分期显著相关。论文（4）研究了SERS光谱分析方法鉴别鼻咽癌的可行性。结果表明血清蛋白检测技术对鼻咽癌非侵入性筛查具有很大潜力。会议论文（2）构建了两种用于FRET成像的荧光探针，研究活细胞中EB病毒（鼻咽癌相关病毒）致癌蛋白的LMP1寡聚化现象，结果表现LMP1蛋白存在稳定的寡聚化现象，为LMP1蛋白信号通路研究奠定基础。