STX2调控exosomes分泌促进结直肠癌演进的作用机制研究

Syntaxin2(STX2) was up-regulated in colorectal cancer(CRC) tissues and was closely correlated with the progression and poor prognosis according to the results of 3 CRC mRNA expression profile. Our previous study showed that up-regulation of STX2 could promote the progression of CRC cells. STX2 mainly functions in the transport and secretion of vesicles. Exosomes is secreted by several types of cells including tumor cells, which plays vital roles in tumor progression. Thus, we infer that STX2 drives CRC progression by modulating exosomes secretion. In this study, we will first detect the expression of STX2 in colorectal cancer; Then, we will assess the functions of STX2 in regulating exosomes secretion and promoting CRC progression. At last, we will explore the mechanism of STX2 modulating exosomes secretion and driving colorectal cancer progression. Collectively, our study aims to illuminate the functions and mechanism of STX2 in CRC progression and provide a possible strategy for CRC therapy.

STX2是一个在多个结直肠癌表达谱芯片中高表达并与患者生存密切相关的基因，前期研究发现其表达变化可以影响结直肠癌的侵袭、转移等恶性生物学行为。已知STX2在囊泡运输及分泌中发挥重要作用，而外泌体（exosomes）是一类在肿瘤细胞等多种细胞内形成并分泌到细胞外的小囊泡体，其在肿瘤发生、发展中发挥重要调控作用。我们推测STX2可能是通过调控exosomes的分泌而促进结直肠癌演进的。预实验结果显示，STX2过表达可以上调exosomes的分泌。因此，本研究拟首先通过一系列分子生物学技术检测STX2在结直肠癌组织中的表达情况，并分析其与各临床病理参数间的关系；接下来通过一系列的体内外功能实验研究STX2在结直肠癌演进中的作用；最后，探讨STX2通过调控exosomes分泌促进结直肠癌演进的分子机制。综上，本研究旨在揭示STX2在结直肠癌演进中的作用和机制，以期为结直肠癌的治疗提供理论依据。

前期生物信息学分析发现，STX2是一个在多个结直肠癌表达谱芯片中高表达并与患者生存密切相关的基因。但关于STX2在结直肠癌发生、发展中的作用和相关分子机制尚不清楚。因此，本研究中我们首先通过一系列分子生物学技术检测了STX2在结直肠癌组织中的表达情况，发现其在结直肠癌中高表达，并与结直肠癌的转移、生存期等临床病理参数密切相关；并通过一系列的体内外功能实验明确了STX2可以促进结直肠癌的演进；同时利用超高速离心法提取不同STX2表达水平细胞培养上清中的 exosomes；并通过透射电镜、NanoSight及 Western blot技术明确了STX2的表达可以调控结直肠癌细胞exosomes的分泌；并通过免疫亲和纯化、液相色谱法-高通量质谱（LC-MS/MS）及Western blot等技术进一步明确了Rab8a是STX2调控结直肠癌细胞分泌exosomes的一个重要靶点；进一步的免疫荧光及功能试验研究证实了结直肠癌细胞源性exosomes可以被结直肠癌细胞及肿瘤相关成纤维细胞摄取而影响肿瘤微环境并最终促进结直肠癌的演进。综上所述，我们的研究证实了STX2可以通过调控结直肠癌细胞exosomes的分泌改变肿瘤微环境促进结直肠癌演进。