基质硬度关键基因TAGLN介导的卵巢癌转移机制研究

Metastasis of ovarian cancer is an important cause of poor prognosis of advanced ovarian cancer patients and exploring new molecular therapeutic targets is one of the hotspots in current research. During malignant progression, tumor tends to be fibrotic and tissue stiffness increases, however, whether mechanical cues exert influence on the metastasis of ovarian cancer remains unclear. In our previous study, we uncovered that the metastases of high-grade serous ovarian cancer (HGSOC) were significantly stiffer and fibrotic than primary tumors. Using in vitro and in vivo experiments mimicking substrates with different stiffness, we determined the significant influence of matrix stiffness on ovarian cancer progression. Furthermore, transgelin (TAGLN), a key gene regulated by matrix stiffness, was identified by microarray screening. We hypothesize that TAGLN might play a pivotal role in ovarian cancer metastasis. Therefore, in this study, we aim to clarify the mechanosensitivity of TAGLN, focus on the role and specific mechanism of this gene in ovarian cancer metastasis. Moreover, we further investigate whether targeting TAGLN、 inhibition of tissue stiffness or intervention of these mechanosignaling molecules might attenuate ovarian cancer progression, thus providing novel strategies for ovarian cancer therapy.

卵巢癌的转移是晚期卵巢癌患者不良预后的重要原因，探索新的分子治疗靶点是当今研究的热点之一。肿瘤在进展过程中随着纤维化程度的加重，基质硬度不断增大，而此种生物力学因素对卵巢癌转移的影响尚不明了。前期研究中，课题组从临床标本着手，揭示了高级别浆液性卵巢癌的转移灶比原发灶硬度更大、纤维化程度更重这一现象，利用模拟不同基质硬度培养环境的体内、外实验，明确了基质硬度对卵巢癌恶性进展的重要影响，进一步结合表达谱芯片筛选出基质硬度相关的关键基因TAGLN，提出该基因在介导卵巢癌转移中具有重要作用这一科学假说。在本项目中，拟进一步明确TAGLN基因的力学敏感性，着重对该基因在介导卵巢癌转移中的重要作用及具体机制展开深入研究，进而探索靶向TAGLN基因、干预基质硬度及力学信号通路关键分子对卵巢癌转移的遏制作用，为卵巢癌的治疗提供新的思路。

背景：卵巢癌的转移是卵巢癌患者不良预后的重要原因，是有待深入探索的医学难题。前期我们在临床工作中发现卵巢癌患者的转移灶组织比原位灶更硬，因此，本课题旨在从生物力学的角度研究卵巢癌的转移，为卵巢癌探寻新的治疗靶点。.方法：原子力显微镜（AFM）检测配对卵巢癌原发灶及转移灶组织的杨氏模量。采用体外合成聚丙烯酰胺凝胶（PA gel），体外模拟不同基质硬度培养条件。通过transwell assay，免疫荧光，western blot以及免疫组织化学等方法研究TAGLN基因的体内外效应。体内运用小分子药物BAPN降低基质硬度，观察小鼠移植瘤的生长情况。 .结果：我们的研究发现，卵巢癌转移灶比原位灶硬度更大，且具有更显著的间质纤维化现象。卵巢癌细胞在较硬基质培养条件下，其侵袭、转移等恶性表型均较在较软基质培养时明显增加。通过表达谱芯片，我们筛选出受基质硬度调控的关键基因TAGLN，并进一步证明，TAGLN能通过调控RHO/ROCK信号通路介导卵巢癌的恶性进展，同时我们发现，TAGLN与上游的Src信号通路之间能形成调控环路，进一步促进卵巢癌的恶性进展。.意义：本项目研究证明，靶向基质硬度能抑制卵巢癌的恶性进展，最重要的是，我们研究发现基质硬度相关的基因TAGLN在卵巢癌进展中的重要作用，为卵巢癌的治疗提供了新的靶点。