结肠癌转移相关基因-1通过Twist1/VE-cadherin通路调控胃癌拟态血管形成的机制研究

VM is a functional form of microcirculation of tumor. Our prophase research confirmed that VM, which was found existing in gastric carcinoma tissue, has a positive correlation with the expression of MACC1. However, it is unkown whether MACC1 regulates VM formation in gastric carcinoma.Our preliminary experimental results show that MACC1 upregulates the expression of Twist1 and VE-cadherin which are the important molecules regulating VM. Therefore, we put forward three hypotheses: ①MACC1 regulates VM formation in gastric carcinoma through Twist1/VE-cadherin pathway; ②MACC1 upregulates the expression of Twist1/ VE-cadherin mRNA in transcription and/or mRNA splicing level. ③HGF/c-Met could activate Twist1/VE-cadherin pathway and participate in the regulation of VM in gastric carcinoma as the important signaling pathways downstream of MACC1.This study will demonstrate that MACC1 regulates vasculogenic mimicry formation through Twist1/VE-cadherin pathway in clinical, animal, cellular and molecular levels, and provides an experimental basis for anti-tumor angiogenesis therapy in gastric carcinoma.

拟态血管（VM）是肿瘤功能性微循环形式。我们的前期研究证实胃癌组织中存在VM，且与结肠癌转移相关基因-1（MACC1）表达正相关，但未见MACC1调控胃癌的VM形成的报道。我们的预实验结果显示MACC1可上调Twist1及VE-cadherin表达，现已知Twist1/VE-cadherin是调控VM的重要信号通路。因此，我们假设：①MACC1通过Twist1/VE-cadherin通路调控胃癌VM形成；②作为转录因子的MACC1，可在转录和/或mRNA剪接水平上调Twist1/VE-cadherin mRNA表达；③MACC1重要的下游信号通路HGF/c-Met可激活Twist1/VE-cadherin通路并参与胃癌VM的调控。本课题拟从临床、动物、细胞和分子四个水平，证实MACC1通过Twist1/VE-cadherin信号通路调控VM形成，为胃癌抗肿瘤血管生成治疗提供实验依据。

1. 背景：拟态血管（VM）指具有可塑性及侵袭性的肿瘤细胞通过模拟血管内皮细胞形成的具有输送血液功能的管道结构，是肿瘤的替代供血方式。前期研究证实结肠癌转移相关基因-1（MACC1）高表达的胃癌患者预后更差。预实验发现：MACC1表达与VM数量呈正相关。本项目研究MACC1在胃癌VM形成中的作用及机制。.2. 研究内容、结果及数据：（1）IV期胃癌患者VM密度与其临床病理资料的关系。结果：43%（38/88）的患者肿瘤组织中具有典型的VM结构；组织分化程度差（P = 0.018）、转移灶数目多（≥ 3）（P = 0.025）的患者，VM密度高；生存分析示VM高密度组患者生存期短（P = 0.002）；多因素分析亦显示VM密度高是患者预后差的危险因素。证实胃癌组织中存在VM，VM密度高预示着患者不良预后。（2）VM密度与MACC1表达的关系。结果：VM密度与MACC1表达呈正相关（P = 0.048）；VM与MACC1共阳性者总生存时间较VM与MACC1共阴性者显著缩短（P < 0.001）。（3）“MACC1—TWIST1/2—VM”的关系。结果：裸鼠胃癌皮下瘤实验中，MACC1促进VM形成，上调TWIST1/2蛋白表达；裸鼠胃癌肺转移实验中，VM密度与肺转移瘤数目呈正相关（r = 0.857, P < 0.001）；体外实验中，MACC1促进胃癌细胞形成管状结构，上调TWIST1/2蛋白表达；沉默TWIST1/2后，胃癌细胞形成管状结构的能力明显减弱。证实TWIST1/2是MACC1促进VM形成的重要分子。（4）MACC1促进VM形成的机制。结果：HGF上调胃癌细胞核MACC1、TWIST1/2蛋白表达，促进VM形成，而c-Met抑制剂则拮抗这一作用；MACC1可与TWIST1/2启动子区结合并促进二者转录，上调其蛋白水平；MACC1可上调VE-cadherin、VEGFR2表达，下调E-cadherin表达；临床组织标本中，MACC1表达与VE-cadherin呈正相关（P < 0.001）。证实“HGF/c-Met—TWIST1/2—VE-cadherin/VEGFR”信号轴参与MACC1促进胃癌VM形成。.3. 科学意义：抗血管生成治疗在胃癌中的作用仍然有限。VM是肿瘤重要的替代供血模式。通过探讨VM形成的机制，为抗血管生成治疗新策略提供实验依据。