分泌性SNCG拮抗贝伐单抗的作用机制及应用于肠癌贝伐单抗疗效预测的可行性研究

Abstract: SNCG (gamma-synuclein), one member of synuclein family of neural protein, is overexpressed in several cancer cells and is a poor prognostic indicator. The exact role of SNCG is elusive in tumorigenesis. We recently found SNCG secreted from tumor cells by unconventional secretion pathway, and the secreted SNCG or recombinant SNCG contributed to aggressive phenotypes of cancer cells by binding β1-integrin on tumor cell membrane. Our preliminary results have showed bevacizumab promoted cancer cell migration and markedly upregulated phosphorylated proteins (such as, p-Flt1, p-ERK, p-tyrosine) under the condition of extracellular SNCG existing, suggesting SNCG may play roles in the treatment resistance of bevacizumab. Presently, the mechanisms for the acquired resistance remain to be unknown, and no biomarker is used to predict whether the treatment will be effective. .Based on the above results, we wish to clarify the phenotype changes and molecular mechanism of secreted SNCG antagonizing bevacizumab efficacy by using tumor cell model or xenografted colorectal cancer cells. Moreover, we will verify the correlation of tissue SNCG levels with resistant therapy of bavacizumab to evaluate the feasibility of serum SNCG from colorectal cancer patients in monitoring the effectiveness of bevacizumab treatment. We will intensively address the above issues to provide theoretical and experimental proof for improving the effectiveness of bevacizumab therapy and inhibiting the treatment resistance of bevacizumab.

神经蛋白SNCG在肿瘤发生发展中的确切作用尚不明确。我们前期研究表明，SNCG是判断乳癌、肠癌患者预后不良的独立指标。近来研究发现：肿瘤细胞可通过非传统途径分泌SNCG，分泌性或外加原核表达的SNCG均可与肿瘤细胞膜结合并促进其恶性表型，且能够拮抗贝伐单抗的抑制肿瘤细胞迁移作用，同时发现SNCG能上调VEGF受体表达并促进其磷酸化等，提示SNCG有可能参与贝伐单抗的治疗抗性。目前对贝伐单抗的治疗抗性机制尚不明确，亦缺乏可用于疗效预测的标志物。本项目拟在上述工作基础上，以肠癌细胞为模型，在体内外系统研究分泌性SNCG拮抗贝伐单抗抑制肿瘤细胞恶性表型及机理、明确肠癌组织的SNCG 表达水平是否与贝伐单抗的治疗抗性有关、评估肠癌患者外周血SNCG 水平用于贝伐单抗疗效预测的可行性、同时探讨SNCG能否作为逆转对贝伐单抗治疗抗性的分子靶标。以期为提高贝伐单抗临床应用的有效性和克服其耐药性奠定基础。

神经蛋白SNCG在肿瘤发生发展中的确切作用尚不明确。目前对贝伐珠单抗治疗的抗性机制知之甚少，亦缺乏可用于疗效预测的标志物。我们前期研究表明，SNCG是判断乳癌、肠癌患者预后不良的独立指标。肿瘤细胞可通过非传统途径分泌SNCG，分泌性或外加原核表达的SNCG均可与肿瘤细胞膜结合并促进其恶性表型，我们研究发现SNCG通过结合细胞膜 Integrin β1 、增强活化整合素β1水平、上调磷酸化-FAK蛋白水平、促进包括基质金属蛋白酶MMP-2，MMP-24在内的多种蛋白分泌；本项目以上述工作为基础，肠癌细胞为模型，探讨胞外SNCG拮抗贝伐单抗抑制肿瘤细胞恶性表型及机制以及SNCG能否作为逆转肿瘤细胞对贝伐珠单抗治疗抗性的分子靶标，以期为提高贝伐单抗临床应用的有效性和克服其耐药性奠定基础。我们研究发现贝伐株单抗可抑制肠癌肿瘤细胞系HCT116、DLD-1等细胞的迁移、侵袭和肿瘤球形成等恶性表型，但当外加SNCG时贝伐珠单抗的这种抑制作用被减弱。肿瘤细胞系HT-29、HCT116、DLD-1长期暴露于贝伐株单抗时会产生对贝伐株抗性的肿瘤细胞系，贝伐株抗性细胞内p-VEGFR2（p-KDR）的多个磷酸化位点（Y1214、Y1175、Y951）、p-VEGFR1（p-Flt Y1213）、VEGF信号通路下游蛋白如p-PLCg1、多药耐药蛋白MDR1、MRP1以及SNCG等多种蛋白明显上调，多种细胞因子如血管内皮生长因子（VEGF）、内皮素（ET-1）等分泌量增加；与对照细胞相比，贝伐株单抗作用于SNCG高表达细胞系时能明显促进内皮素受体A(ETAR）的上调；贝伐株单抗与SNCG单抗联合应用于贝伐株抗性细胞系HCT116-Bev、HT-29-Bev时可逆转这种现象，即贝伐株单抗与SNCG单抗联合应用时可抑制贝伐株抗性细胞系的恶性表型，提示SNCG 可作为逆转贝伐单抗治疗抗性的分子靶标，为贝伐珠抗性结直肠癌患者的有效治疗奠定了理论依据。