[00336136]稳态失衡在食管癌发病中的作用机制及其靶向治疗研究

本项目属肿瘤治疗学领域。据世界卫生组织统计,食管癌在全球发病率为7/10万,在我国发病率为16.7/10万。在食管发生和发育过程中,食管的稳态保证了食管的正常生长发育,分子稳态一旦遭到破坏,将会导致食管畸形、胃食管反流疾病、巴雷特食管以及食管炎、最终恶变成食管癌。食管分子稳态既是当今国内外相关领域的难点问题,也是热点问题。本项目历时15年研究,在细胞、器官培养、小鼠模型到大规模临床样本四个层面,解析食管稳态在其正常功能发挥中的关键作用,以及由稳态失衡致癌的细胞分子生物学机制,由此,通过通过寻找关键分子或关键信号通路节点作为靶标,建立相应的靶向治疗措施,取得了以下创新性成果： 发现了食管上皮细胞发生和稳态维持的关键信号分子（包括Sox2,p63,Bmp4/Noggin和Nrf2/keap1）,阐明了相关的关键信号通路（包括BMP和Nrf2/keap1通路）及其作用机制。利用器官培养方法,提出了一个新的前肠分离成食管和气管模型;分析了BMP信号分子及其拮抗物调节食管上皮干细胞由柱状上皮渐变成复层鳞状上皮的生物学行为,为巴雷特食管（复层鳞状上皮转变为柱状上皮）的诊断和治疗提供科学依据。 首次报导E-钙黏蛋白对胃食管反流疾病调控作用机制。利用E-钙黏蛋白敲除小鼠模型和大量的临床样本,发现E-钙黏蛋白对反流疾病具有调控作用,并建立了“应用血清E-钙黏蛋白细胞外N端结构域检测胃食管反流疾病”方法。应用该方法对胃食管反流疾病疑似患者进行了诊治,该方法能快速、准确地诊治胃食管反流疾病患者,为食管癌的诊断和防治提供了新的方法和手段。 首次发现BMP信号通路在嗜酸细胞性食管炎发病进程中的作用并阐明其调控机制。运用小鼠动物模型和临床筛查,发现BMP驱动的NRF的活化调节了食管上皮干细胞的鳞状分化,扰乱的BMP信号促进了食管上皮干细胞增生,引起嗜酸细胞性食管炎,并可能导致食管癌变,为早期干预嗜酸细胞性食管炎并防止癌变提供重要理论依据。 发现了食管鳞癌发生发展的新机制。国际上首次建立了条件性Sox2过量表达小鼠模型用于食管鳞癌生物学机制研究,同时结合大量食管鳞癌临床样本,发现食管鳞癌发生过程中Sox2与磷酸化的Stat3的协同促进作用分子机制,揭示了Sox2蛋白在稳态维持和癌变中的关键作用。建立了“联合运用Sox2和磷酸化Stat3抗体用于食管鳞癌的诊断和预后判断”方法,应用该方法对食管鳞癌疑似患者进行诊治和预后判断,该方法能快速、准确地诊治食管鳞癌患者。 *由Survivin或XRCC5肿瘤特异启动子驱动的白喉毒素A片段介导的肿瘤治疗新策略。通过克隆、载体构建和病毒包装技术,获得两套能靶向杀死食管鳞癌细胞系的整合酶缺陷型慢病毒。与传统利用真核表达载体或慢病毒载体的基因治疗方法相比,整合酶缺陷型慢病毒的应用极大降低了对宿主细胞基因组DNA的整合,提高了基因治疗安全性,为肿瘤基因治疗提供了新的治疗候选方案。 首次筛选获得靶向Sox2蛋白的肽适配子用于食管鳞癌治疗。通过建立大规模筛选平台,应用双分子荧光互补和免疫共沉淀技术,成功获得一个靶向特异结合Sox2蛋白的肽适配子,该研究选择靶点新颖、为首次应用肽适配子用于食管鳞癌研究,研究结果表明该肽适配子对食管鳞癌细胞生长具有显著抑制作用。 本研究发表论文18篇,其中SCI论文10篇（总影响因子：81.646）,其中1篇发表在《Cell Stem Cell》（影响因子25.31）,1篇发表在《Journal of Clinical Investigation》（影响因子13.7）,申请国家发明专利4项。研究成果被Nature、Nature Genetics、Cell Stem Cell 、Cancer Cell等多个国际著名期刊引用,他引429次,单篇最高181次,哈佛大学和哥伦比亚大学的两位杰出教授Adam J. Bass（美国胃肠学会Funderburg胃癌研究奖获得者,美国临床肿瘤学会青年研究奖获得者）和Timothy C. Wang（美国临床研究学会和美国医师学会荣誉会员）认为该研究成果将体内微环境,成体干细胞和肿瘤发生有机结合,在小鼠中发现了食管鳞癌发生的新机制,对阐明人类食管鳞癌发生分子机制及其建立治疗措施具有重要的指导意义。该研究成果在国内7家知名三甲医院推广应用,课题组成员多次在国际学术会议上作专题报告,产生较大学术影响。培养博士后和研究生6人。