含TGF-β1/TβR复合物的外泌体通过唾液腺发育相关长链非编码RNA促进放射性唾液腺炎发生和发展的机制研究

Radioactive sialadenitis (RS) is one of the main factors that influences quality of life for head and neck cancer patients receiving radiotherapy. Its prevalence increases but its mechanism is still unknown. Our previous study revealed that TGF-β1 pathway was involved in RS, however, this pathway participated in multiple physiological process of human body and could not be recognized as a treatment target. But our other research also indicated that TGF-β1/TβR containing exosomes and development related lncRNAs had tissue specific expression and were involved in the pathological process of RA. So, we consider that TGF-β1 or TGF-β1/TβR containing exosomes could upregulate development related lncRNAs and cause fibrosis, inflammation and apoptosis in RS. To prove this, we’ll use in vitro organ culture to select related lncRNAs. And via in vivo and in vitro studies, we aim to exam the relationship among TGF-β1, TGF-β1/TβR containing exosomes, development related lncRNAs and RS. And we’ll use ChIP-seq, Co-IP, DNA-seq, RNA-seq to explain related mechanisms. And we’ll develop APQ5-Cre;TβRIflox/flox mice to further explain the mechanism to provide information for RS prevention and treatment.

放射性唾液腺炎（RS）是影响头颈放疗后生存质量的重要因素，其患病率逐年上升且发病机制尚不明确。我们前期研究显示，TGF-β1信号通路参与了RS，但该信号通路在体内广泛存在，不能够作为预防该疾病的靶向位点。而前期研究发现含TGF-β1/TβR复合物的外泌体以及同唾液腺发育相关的lncRNA具有组织特异性且在病理状态下影响RS。因此，我们考虑在RS中TGF-β1及含TGF-β1/TβR复合物的外泌体可能通过上调发育相关lncRNA导致唾液腺炎症、纤维化及细胞凋亡。本研究拟使用体外器官培养筛选发育相关lncRNA，通过体内外研究探究TGF-β1、含TGF-β1/TβR复合物的外泌体及相关lncRNA同RS的关系；通过ChIP-seq、免疫共沉淀、DNA-seq、RNA-seq阐释机制。通过体内研究，构建APQ5-Cre;TβRIflox/flox小鼠进一步探讨相关作用机制，为防治RS提供依据。

放射性唾液腺炎是头颈部肿瘤放疗后口干的主要原因，容易引发多种放疗相关的口腔并发症，其发生发展机制值得进行研究。前期研究显示TGF-β1信号通路以及含TGF-β1/TβR复合物的外泌体参与了其发生和发展。本项目首先对TGF-β1信号通路以及含TGF-β1/TβR复合物的外泌体在唾液腺中的作用及机制进行了研究，结果发现含TGF-β1/TβR复合物的外泌体来源于巨噬细胞，而TGF-β1信号通路主要引起腺体纤维化，其主要是通过Smad3行使作用，而Smad7能够阻断该作用。进一步研究显示TGF-β1信号通路作用对象为唾液腺上皮，对上皮增殖有一定影响。通过单细胞测序、基因芯片研究发现，钙离子通道、神经再生信号通路及多个长链非编码RNA可能参与放射性唾液腺炎的发生和发展。钙离子通道相关蛋白Orai2通过JNK/NFAT1信号轴加强TGF-β1信号通路推动了放射性唾液腺炎的发展；而NGF则能够有效阻断放射性唾液腺炎的发展。其中，NGF和NFAT1可能作为放射性唾液腺炎防治的靶点。在研究放射性唾液腺炎的过程中，我们发现有一些伴发现象，包括巨噬细胞的激活、神经再生、成骨和糖酵解等，我们也对这些现象进行了研究，结果发现了一些新现象。包括肿瘤相关巨噬细胞中存在的Clec4e/Syk/NFκB信号环路；TGF-β1通过抑制STAT3和上调Zfp423进而抑制ApoD的表达最终抑制神经代偿；ApoD能够促进ACC的进展并通过CXCR4信号通路促进ACC周围神经侵袭；mir-128通过抑制DDK2进而导致了骨髓间充质干细胞的骨向分化；放射性唾液腺炎中高表达的糖酵解相关基因也在OSCC中富集，其中的DEPDC1被鉴定为OSCC潜在的肿瘤标志物，与OSCC的进展相关。最终，项目完成既定研究目标，共培养硕士研究生6名，博士研究生3名。发表文章8篇，其中SCI论文4篇，中文论文4篇。申请并授权发明专利2项。参加国内会议5人次，进行大会发言1人次。