TEM1介导的MMPs/integrin通路促进子宫肉瘤侵袭转移的机制研究

Uterine sarcomas are associated with a poor prognosis because of their high recurrence rate and metastatic potential. The mechanisms underlying uterine sarcoma proliferation and metastasis are not fully understood. We detected high TEM1 expression in specimens, in vivo and in vitro models in our previous studies. Our further study showed that TEM1 was a stable and efficient molecular target in vivo and was related to the migration and invasion of MES-SA cell line. Recent literature show that the downstream of TEM1 signalling contains ECM components including MMPs and fibronectin. Our pilot study found that TEM1 modulated MMP-2 expression, and promoted the invasion and metastasis of MES-SA cell line in presence of integrin. We speculate that TEM1 overexpression modulates the expression and activation of MMPs, and promotes the invasion and migration of uterine sarcoma through ECM degradation and remodeling via MMPs/integrin signalling pathway.

子宫肉瘤恶性程度高，目前缺乏有效的治疗方案，90%的患者死于肿瘤转移，其肿瘤转移机制尚不明确。前期研究中，我们在临床标本及体内外多个模型中证实，TEM1在多种肉瘤的组织中高表达，且有促进子宫肉瘤细胞侵袭转移的作用，但具体机制尚不清楚。预实验中我们发现TEM1能够调控MMP-2的表达，并在integrin的参与下促进子宫肉瘤的侵袭迁移，故推测子宫肉瘤中过度表达的TEM1可调控MMPs的表达，并通过MMPs/integrin通路促进ECM的降解和重塑，从而促进子宫肉瘤侵袭转移。为验证这一假设，拟进一步利用功能缺失与获得、明胶降解等试验，在体内外模型中探讨TEM1对MMPs/integrin通路的上下游调控作用及其对ECM的影响，并通过转基因小鼠模型进一步验证，本研究将以TEM1这个新视角，为揭示子宫肉瘤转移机制奠定基础，为子宫肉瘤的靶向治疗提供新思路。

研究目的：本研究旨在探讨TEM1蛋白、基质金属蛋白酶-2（ Matrix metalloproteinases，MMP-2）与子宫肉瘤侵袭转移的关系。.材料与方法：1. 收集2010-2020年子宫平滑肌肉瘤及子宫肌瘤标本25例，通过IHC分析子宫肉瘤TEM1与MMP-2表达的相关性，并通过临床分期分析TEM1、MMP-2与子宫肉瘤进展的相关性；2. 选择人子宫肉瘤细胞MES-SA作为研究对象，建立TEM1过表达（hTEM1）及敲除（shRNA-TEM1）细胞模型，通过qPCR、WB及明胶酶谱试验揭示TEM1蛋白对MMP-2的调控作用；3.观察hTEM1细胞及shRNA-TEM1细胞的侵袭和迁移试验能力变化，并在hTEM1细胞中将MMP-2敲除，观察细胞侵袭和迁移试验能力的改变。3.通过细胞粘附实验和明胶降解实验，验证TEM1对ECM重塑的作用。.结果：1. 子宫平滑肌肉瘤标本中92%（23例）表达TEM1 ，88%（22例）表达MMP-2，且100%（17例）的高级别子宫肉瘤高同时高表达TEM1和MMP-2； 2. 通过qPCR及Western blot实验，证实了TEM1过表达（hTEM1）和敲除（shRNA-TEM1）的MES-SA细胞模型的建立，明胶酶谱试验显示hTEM1细胞中MMP-2的活性增高（p<0.01），shRNA-TEM1细胞中 MMP-2活性降低（p<0.01）； 3.在hTEM1细胞中将MMP-2表达敲除，其细胞侵袭和迁移能力均均显著减弱，与无处理的NC细胞组无统计学差异（p>0.5），提示TEM1的促瘤作用需要MMP-2的介导。细胞粘附实验和明胶降解实验提示，TEM1促进了子MMP-2介导的对ECM组分的粘附以及明胶降解，从而促进了ECM的重塑和肿瘤侵蚀转移。.结论：1. 子宫肉瘤同时高表达TEM1及MMP-2蛋白，且分期越高者表达率越高，说明TEM1及MMP-2的高表达可能与子宫肉瘤的进展有关；2. TEM1蛋白能够上调MMP-2的表达；3.TEM1对子宫肉瘤侵袭转移及ECM重塑的促进作用是通过MMP-2介导的。本研究为子宫肉瘤的发生发展机制和靶向治疗新方案提供了重要的理