TOX在早期皮肤T细胞淋巴瘤中的诊断价值及分子机制研究

Cutaneous T-cell lymphomas (CTCLs) are the most frequent primary lymphomas of the skin, with mycosis fungoides (MF) and Sezary syndrome (SS) being the most prevalent clinical forms. The diagnosis of MF and SS remains a major challenge in clinical practice due to the lack of specific and sensitive markers. Our previous study revealed that the expression of TOX is highly increased in primary cells from patients with mycosis fungoides and Sezary syndrome as compared to normal controls. In addition, we further demonstrated high sensitivity and specificity of TOX expression in primary samples obtained from MF and SS patients at diagnosis by receiver operating characteristic analysis, suggesting that it may be a useful diagnostic and prognostic biomarker for CTCL. TOX is a transcription factor that is a crucial developmental regulator of CD4+ T cell precursors, and is tightly controlled during T cell development, a process involving delicately controlled clonal expansion, selective cellular apoptosis, and early T cell receptor mediated signaling. Normally it is absent in mature CD4+ T cells. Therefore, we hypothesize that (1) TOX protein is a sensitive and specific molecule which might be a very valuable diagnostic and prognostic marker for CTCL patients; and (2) that TOX activation is responsible for the defects in T cell receptor signaling pathway and apoptosis resistance in CTCL cells. We will test these hypotheses in this project by retrieving the archival CTCL skin biopsies and perform TOX immunohistochemistry using high throughput tissue microarrays. We will also conduct in vivo experiments using CTCL cell lines and NOD/SCID mice to evaluate the role of TOX plays in the pathogenesis of the CTCL cells. This study may have the potential of revolutionizing the process of CTCL diagnosis and staging, as well as identifying its pathogenic mechanisms.

皮肤T细胞淋巴瘤(CTCLs)是最常见的原发于皮肤的淋巴瘤，以蕈样肉芽肿(MF)和Sezary综合征(SS)最多见。由于缺乏敏感的特异性标记，CTCL的早期诊断一直是临床上的一大难题。我们的研究发现，TOX在MF和SS中的表达显著高于对照组，受试者工作曲线提示TOX对CTCL具有潜在诊断价值。TOX是转录因子，在胸腺CD4+T细胞前体发育调节中至关重要，成熟CD4+T细胞不表达TOX。因此，我们假设：1.TOX可能是具有高度诊断和预后价值的CTCL分子标记；2.TOX的活化可能与CTCL中TCR信号通路缺陷及凋亡耐受相关，参与发病。为验证此假设，本课题拟做以下几方面实验：1.构建组织芯片，在大样本中验证TOX的诊断价值；2.建立稳定低表达TOX的CTCL细胞系，研究TOX的功能；3.通过小鼠成瘤实验观察TOX和肿瘤发生的相关性。本课题将有助于革新CTCL的诊断和分期，并明确其发病机制。

皮肤T细胞淋巴瘤（Cutaneous T cell lymphoma, CTCL）是一种原发于皮肤的淋巴瘤，以肿瘤性T细胞在皮肤的定位聚集为特征。该病虽然少见但具有潜在致死性。CTCL是一类病谱性疾病，其最常见的两种是蕈样肉芽肿（Mycosis Fungoides，MF）及其白血病异型Sézary综合征（Sézary Syndrome，SS）。由于缺乏敏感的特异性分子标记，CTCL的早期诊断一直是临床上的一大难题。我们既往的研究发现，胸腺细胞选择相关高迁移率族（TOX）基因在MF和SS中高度表达，且可能具有诊断价值。然而，关于TOX表达与CTCL发病之间的关系至今尚未明确，而其在CTCL中的诊断价值亦尚未被证实。.为了更好地理解TOX在CTCL发病中的分子机制，明确CTCL细胞系在TOX基因敲降后的信号通路改变，我们采用两种shRNA介导的慢病毒感染CTCT细胞系以敲降TOX基因的表达，之后采用RNA测序分析（RNAseq）检测DEGs、DEG GO及其相应的通路。与此同时，为了验证TOX在早期CTCL中的诊断价值，我们对15例MF患者和20例良性炎症性皮肤病对照（包括10例寻常型银屑病、5例扁平苔藓和5例淋巴瘤样丘疹病）的组织切片进行免疫组化研究。.我们的RNA测序分析结果显示，CTCL细胞系HuT78细胞在TOX基因敲降后出现547个基因表达上调和649个基因表达下调。其中大多数的差异表达基因（DEGs）在肿瘤中富集，并与Wnt和mTOR等信号通路相关，因此，它们可调节细胞进程、诱导不同的生物调控。我们的免疫组化研究结果显示，MF组中有86.66%的组织切片TOX染色阳性（13/15），而对照组仅有50%的组织切片TOX染色阳性（10/20），两组间结果具有显著性差异（P＜0.05）。.我们的转录组测序分析揭示了CTCL细胞系在TOX敲降后出现的一些差异表达基因（DEGs），这不仅为我们理解TOX在CTCL发病中的作用提供了思路，同时也为该病的精准治疗提供了潜在的候选靶位。我们的免疫组化研究显示TOX在绝大多数的MF组织切片中表达阳性，提示其对早期CTCL的诊断具有一定的辅助诊断价值。