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结直肠癌FGA介导血管新生形成肝转移前微环境促进肝转移的作用及分子机制研究

批准号:
82103655
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
杨玲玲
依托单位:
学科分类:
肿瘤复发与转移
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨玲玲

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
肝转移是结直肠癌(CRC)主要死亡原因,转移前微环境(PMN)在CRC肝转移中起着至关重要的作用。血管新生是PMN的重要特征,靶向血管新生PMN形成有助于在CRC发生肝转移前极早进行干预和治疗,而有关CRC肝转移PMN中血管新生的机制所知甚少。前期研究证实CRC分泌的FGA与肝转移及其不良预后密切相关,且与血管新生有关。本研究拟在前期基础上,采用体外小管形成、细胞共培养、慢病毒转染、小动物活体荧光成像、基因敲除鼠和裸鼠原位CRC模型等一系列体外、体内实验阐明“FGA介导血管新生形成肝脏PMN从而促进肝转移的作用”并探索相关分子机制,发现预测血管新生PMN形成和肝转移发生的特异性分子标志物,结合临床样本探索其在临床中的意义,为研发预防和阻止CRC肝转移的新策略提供重要的理论依据。
英文摘要
Liver metastasis is the main cause of death in colorectal cancer (CRC). Pre-metastatic niche (PMN), a favorable microenvironment for cancer cells colonization at distant organ, plays a pivotal role in CRC liver metastases (CRCLM). Angiogenesis is one of the main characteristics that defines PMN formation. Targeting angiogenic PMN formation helps to early prevent the occurrence of liver metastases, however, the mechanism of an angiogenic PMN formation in CRCLM remains unclear. Our previous study, based on the biological information analysis of CRC transcriptomic data and a series of validation experiments combing various samples with clinical data, showed that fibrinogen alpha chain (FGA) is related to liver metastasis and participates in biological functions associated with angiogenesis. In this study, we aim to clarify that CRC-derived FGA induce the formation of an angiogenic PMN to facilitate CRCLM by using tubule formation, cell co-culture, lentiviral transfection, small animal in vivo fluorescence imaging, gene knock-out mice and CRC nude mouse models. Additionally, we aim to explore the mechanisms of angiogenic PMN formation induced by FGA and develop new specific biomarkers for diagnosis and prediction of angiogenic PMN formation and liver metastases, which will provide important theoretical basis for developing new strategies to prevent CRCLM.
CRC发生肝转移是导致肿瘤死亡的最主要原因,转移前微环境(PMN)形成有助于原发肿瘤细胞远处器官定植与生长,在CRC肝转移中起着至关重要的作用。血管新生是PMN的重要特征之一,靶向血管新生可作为CRC肝转移干预和治疗的有效措施。在本研究中,我们首先收集了CRC患者的组织和血清样本,建立了生物样本库,结合临床数据(如肿瘤大小、淋巴结转移、肿瘤分化、淋巴管/脉管浸润及TNM分期等),分析发现纤维蛋白原γ(Fibrinogen gamma,FGG)水平与CRC肝转移和较低的5年总体生存率密切相关。接着,通过慢病毒转染技术构建了过表达FGG的SW480与敲低FGG的LOVO细胞系,利用CCK-8增殖、克隆形成、Transwell迁移等体外实验,验证了FGG具有促进CRC细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭和EMT作用。随后通过划痕实验、跨内皮渗透和管腔形成等实验,证实FGG与人血管内皮细胞共培养时可显著促进血管形成。进一步,我们通过含荧光素酶基因的Luc-LOVO-shFGG与对照细胞Luc-LOVO-shcontrol、Luc-SW480-FGG与对照细胞Luc-SW480-vector,构建裸鼠CRC原位肿瘤模型。利用小动物活体光学成像系统(IVIS)监测不同组别裸鼠原位瘤生长及肝转移发生情况,评估FGG对CRC肿瘤生长和转移的影响。在原位肿瘤开始生长但尚未出现肝转移灶时(PMN形成期)安乐死裸鼠,收集肿瘤、肝脏组织和门静脉血,通过HE染色、qRT-PCR、免疫组化、ELISA等技术,分析可能相关的分子机制,发现CRC源性FGG通过下调血管内皮细胞钙黏连蛋白(VE-cadherin)、p120的表达,促进血管通透性增加和血管生成,介导肝脏PMN的形成从而促进肝转移的发生。. 本项目通过研究CRC来源的FGG在血管新生PMN介导中的作用,探索了转移前微环境(PMN)在肿瘤转移中的重要性。研究不仅能够揭示CRC肝转移潜在的分子机制,还为肿瘤微环境领域的研究提供新见解。最终研究成果可为CRC肝转移早期诊断和靶向治疗提供新的理论依据,具有重要的临床转化意义和应用前景。
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