EGFR/EGFRvIII表达激活C/EBP-β转录调控促进恶性胶质瘤“干性”特性和维持其微环境

EGFRvIII mutation occurs frequent associated with EGFR overexpression in malignant glioma. Glioma cells expressing EGFRvIII promote autocrine IL-6 and cancer stem cells (GSC)-initiated glioma to maintain "stemness" niche and properties. Our previous study found that EGFRvIII located in the nucleus of glioma cells and involved in EGFRvIII nuclear translocation. Overexpression of CD133 promotes the phosphorylation of Erk in glioblastoma cells. Our project will study that how to stimulate EGFR/EGFRvIII and Ras/Erk phosphorylation by activation of classic cell signaling pathways, or by the EGFR/EGFRvIII nuclear translocation, mediated by C/EBP-β transcriptional activity, increase "stemness" CD133 gene expression, and cross-talk with JAKs/STAT3 promote IL-6 autosecretion. CD133 expression how to be with cell membrane ADAMS mediated by EGFR ligands such as TGFs splice variants, activate phosphorylation of Erk, promote positive feedback to enhance C/EBP-β mediated "stemness" gene expression and micro-environment maintenance. In malignant glioma C/EBP-β as an important transcription factor mediated development and progression has provided new therapeutic targets.

恶性胶质瘤EGFR过表达经常伴随EGFRvIII的突变。表达EGFRvIII的胶质瘤细胞促进IL-6自分泌，维持肿瘤"干性"微环境，启动胶质瘤的发生和维持其肿瘤干细胞的特性。我们前期研究发现，胶质瘤细胞发生EGFRvIII细胞核转位，过表达CD133激活Erk磷酸化。在本项目中，我们将研究EGFR/EGFRvIII如何通过Ras/Erk磷酸化途径活化细胞经典信号通路，或经EGFR/EGFRvIII细胞核转位介导C/EBP-β的转录活性，上调胶质瘤"干性"基因CD133的表达, 协同JAKs/STAT3促进IL-6的自分泌？进一步研究CD133的表达，如何通过胶质瘤细胞膜ADAMS介导EGFR配体分子如TGFs的剪切，激活Erk磷酸化，正反馈增强C/EBP-β介导的胶质瘤"干性"的分子表达和"干性"微环境的维持? C/EBP-β作为重要的转录因子介导胶质瘤的发生和发展，可能是新的治疗靶点。

恶性胶质瘤细胞具有高增殖和浸润性生长的特性，能“逃避”手术、放化疗等，导致肿瘤复发和死亡，是生存期短的恶性肿瘤之一。临床研究报道，胶质瘤是异质性的，约70%胶质瘤发生EGFRvIII突变，且C/EBP-β活性增加的胶质瘤预后较差。本研究将围绕EGFRvIII突变和C/EBP-β转录活性上调研究胶质瘤“干性”分子机制、维持肿瘤“干性”微环境，揭示CD133作为肿瘤“干性”标志促进肿瘤发生和发展的分子机制。我们基于临床来源的胶质母细胞瘤样本建立的肿瘤细胞系，分选CD133阳性的肿瘤细胞探讨CD133+和EGFRvIII+突变细胞的生物学特性，研究结果表明，EGFRvIII突变的恶性胶质瘤细胞经EGFR/Erk/STATs通路激活IL-6的转录因子C/EBPβ，促进自分泌IL-6和肿瘤新生血管生成，维持肿瘤干细胞的微环境，使肿瘤细胞获得“干性”。EGFRvIII突变的胶质瘤抵抗EGFR靶向药物Gefitinib。针对胶质瘤发生EGFRvIII突变易发耐药，我们开展了嵌合性抗原受体的T细胞（CAR-T）免疫治疗的实验动物研究。我们采用Avidin-Biotin通用型CAR-T分子靶向技术，引入分子影像学检测手段，实时、无创在体监控CAR-T与靶标的结合及在体内的分布。研究证明，采用Biotin-4G1/Avidin-CAR-T免疫治疗EGFRvIII突变的胶质瘤是特异有效的。我们探讨了肿瘤干细胞分子标志过表达CD133胶质瘤干细胞是否可增加肿瘤对不良微环境的耐受，证明CD133直接参与自噬体的初始形成及自噬溶酶体降解过程，并最终被溶酶体所降解，CD133可通过自噬增加胶质瘤细胞抵抗营养剥夺微环境。本项目研究最核心的部分是探讨EGFRvIII是如何转运细胞核？我们首次发现EGFRvIII由COP-I囊泡携带逆向经高尔基体、内质网至细胞核转运的新途径。总之，EGFRvIII突变是脑胶质瘤发生的动因，EGFRvIII与肿瘤干细胞分子标志CD133协同作用，通过炎症和自噬途径维持肿瘤恶性微环境。EGFRvIII通过COP-I囊泡逆向经高尔基体、内质网至细胞核，一方面参与C/EBP-β转录活性，促进IL-6的表达和分泌，进而促进肿瘤新生血管生成；另一方面提高STAT3磷酸化水平保持胶质瘤恶性程度。该项目研究为临床治疗恶性胶质瘤提供了新的靶点和重要线索，提供了重要的实验研究基础数据。