钙磷蛋白在肺癌骨转移中的功能及作用机制研究

The calcium-blinding protein-mediated Ca2+ signal plays a crucial role in the process of bone metastases by regulating absorption and remodeling of bone tissue. This project studies the clinical samples of lung cancer with bone metastases and uses two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry to screen and identify CAPS, the new member of calcium-binding proteins, as the new molecular markers in bone metastasis of lung cancer. Furthermore, it studies the function of CAPS in the process of lung cancer with bone metastases and analysis the capacity of CAPS for lung cancer cells in vitro invasion and vivo metastasis and elucidates the molecular mechanisms of the CAPS in bone metastasis of lung cancer. The intensive study for the function and mechanism of action of CAPS in bone metastasis of lung cancer will strengthen the awareness for the mechanism of lung cancer with bone metastasis, which may be established CAPS as a new treatment target for lung cancer with bone metastasis, and provides the new ideas for diagnosis and treatment in clinical lung cancer with bone metastasis.

钙结合蛋白介导的Ca2+信号通过调控骨组织的吸收和重塑，在肿瘤骨转移过程中发挥着至关重要的作用。本项目拟以肺癌骨转移的临床样本为研究对象，利用二维凝胶电泳和质谱技术筛选鉴定出钙结合蛋白家族的新成员钙磷蛋白CAPS1作为肺癌骨转移新的分子标志物，并进一步研究CAPS1在肺癌骨转移过程中的功能，利用体外细胞迁移实验、侵袭实验和肺癌骨转移小鼠模型分析CAPS1对肺癌细胞体外侵袭能力和体内转移能力的影响，阐明CAPS1影响肺癌细胞骨转移的分子机制。通过对CAPS1在肺癌骨转移过程中的功能及作用机制的深入研究，将增强人们对于肺癌骨转移发生机制的认识，以期确立CAPS1作为肺癌骨转移的治疗新靶点，为临床肺癌骨转移的诊断和治疗提供新的思路。

为进一步加强对于非小细胞肺癌骨转移发生机制的认识，并希望确立CAPS1作为肺癌骨转移（或恶性肿瘤骨转移）新的靶点，为骨转移癌临床诊断和治疗提供新的转移、非小细胞肺癌骨侵犯、原发性骨恶性肿瘤（骨肉瘤）及正常骨组织临床骨组织样本，提取各组织的蛋白，利用二维凝胶电泳对蛋白进思路。. 我们收集了非小细胞肺癌骨行分离，并利用质谱分析技术鉴定非小细胞肺癌骨转移组与非转移组间的差异蛋白质位点，结果显示钙磷蛋白CAPS1在非小细胞肺癌骨转移组织中表达存在明显差异。我们通过慢病毒质粒转染建立了高表达CAPS1非小细胞肺癌细胞株，并观察其在增殖、周期、侵袭和迁移等生物学行为改变；运用CAMP激活剂Forskolin及Sotrastaurin干预观察A549和高表达CAPS1-A549细胞的影响；建立了肺癌多发转移的动物模型，观察高表达CAPS1的A549细胞在侵袭及转移方面的改变。通过上述实验，我们发现CAPS1在NSCLC骨转移组织标本中表达明显增加；低转移潜能的非小细胞肺癌细胞株A549中CAPS1的表达明显低于其他细胞株；通过慢病毒转染的高表达CAPS1-A549细胞在增殖及迁移和侵袭能力方面明显高于对照组，并且可能与CAMP及RAF/MEK相关。. 我们同时监测了肺癌骨转移患者在接受唑来膦酸治疗后血清钙离子和25(OH)D3水平变化，分析骨钙代谢及维生素D与肺癌骨转移患者临床预后的相关性；血清25(OH)D3和血钙对预测SREs发生具有较好的灵敏度和特异度，高血钙和低血清25(OH)D3是影响肺癌骨转移患者发生SREs的重要危险因素，血清25(OH)D3对评估肺癌骨转移患者的预后有一定价值。同时对NSCLC骨转移患者的骨转移组织CAPS和RPLP2的表达分析发现低表达者生存时间较长。. 综上所述，我们在临床数据和基础实验（体内、体外）分析CAPS对于肺癌细胞体外侵袭能力和体内转移能力的影响，阐明CAPS影响肺癌细胞骨转移的分子机制。