基于类器官技术探索胃癌腹水患者的腹腔液态微环境促进腹腔胃癌细胞恶性生物学行为的机制及其临床转化应用研究
批准号:
82072707
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
湛先保
依托单位:
学科分类:
肿瘤学研究新技术与新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
湛先保
中文摘要
胃癌腹膜转移及其合并的恶性腹水是胃癌患者的主要致死原因之一,但机制尚不明了,临床治疗效果亟需提高。胃癌高度异质性及缺乏有效的研究模型,制约了其基础研究进展。课题组前期成功构建了胃癌恶性腹水肿瘤类器官(MADO),并在病理组织学、基因组学和分子标志物等多个层面证实了MADO保持了亲本来源腹水癌细胞的异质性,药敏反应发现MADO对不同药物敏感性不同,提示其具有个体化筛药的潜在应用价值。研究中发现,恶性腹水是MADO存活和增殖所必须的,且恶性腹水胃癌细胞产生大量与T细胞增殖、活化和分化相关的基因突变,提示恶性腹水中可能存在影响腹水中肿瘤细胞增殖等恶性生物学行为的特殊“液态微环境”。本项目拟利用临床样本、动物模型、MADO模型和分子技术探讨胃癌恶性腹水与腹水胃癌细胞crosstalk的作用机制,并揭示恶性腹水分子分型和MADO作为药物筛选和指导临床用药的潜能,为胃癌腹膜转移精准治疗。
英文摘要
Malignant ascites (MA) is a common manifestation in advanced gastric cancer withperitoneal carcinoma and usually indicates a poor prognosis. However, lack of in vitro models that can faithfully recapitulate the characteristics of tumour cells in ascites hinders related researches. Tumour organoids have emerged as a robust in vitro model for tumour research and drug screening. Yet, the potential of using the malignant ascites-derived organoids(MADOs) for disease modelling and drug screening remains an open question. In our study, we successfully generated 11 MADOs from MA tumour cells of gastric cancer patients. Our results demonstrated MA was essential for the survival and proliferation of MADO, whereas the growth ratio of MADOs, which were incubated with MA with same concentration from different patients, were different. And using immunohistochemistry (IHC) and genomics by whole-exome sequencing (WES), we conpared MADOs with original MA tumour cells in histology and genomics respectively. The results suggested that MADO cultures preserve the histological architecture, genomic landscape of the corresponding MA tumour cells. Notably, we also found that abundant mutations existed, which were associated with the proliferation, activation and differentiation of T cells. In additionally, we tested whether MADOs could be used for drug sensitivity screens and we found that MADOs exhibited heterogeneous responses to standard-of-care chemotherapeutics. Herein, in this project, we will reveal the crosstalk between MA and gastric cancer cells in MA, which may provide basis for clinical therapy for advanced gastric cancer with peritoneal carcinama.
胃癌腹膜转移及其合并的恶性腹水是胃癌患者的主要致死原因之一,但机制尚不明了,临床治疗效果亟需提高。胃癌高度异质性及缺乏有效的研究模型,制约了其基础研究进展。课题组前期成功构建了胃癌恶性腹水肿瘤类器官(MADO),并在病理组织学、基因组学和分子标志物等多个层面证实了MADO保持了亲本来源腹水癌细胞的异质性,药敏反应发现MADO对不同药物敏感性不同,提示其具有个体化筛药的潜在应用价值。患者来源的恶性腹水对MADO生长的影响存在个体差异,提示恶性腹水中可能存在影响腹水中肿瘤细胞增殖等恶性生物学行为的特殊“液态微环境”,项目进行相关的深入研究,发现胃癌患者来源的恶性腹水上清均可以促进胃癌细胞增殖,腹水上清上调ASNS的表达,下调ASNS表达后,腹水上清对胃癌细胞增殖的促进作用可以被部分逆转,提示腹水上清通过上调ASNS促进胃癌细胞增殖;恶性腹水上清引起细胞发生ERS,上调ATF4表达,下调ATF4后可降低ASNS表达,部分逆转腹水对胃癌细胞增殖的促进作用,提示腹水通过ATF4-ASNS轴促进细胞增殖。腹水蛋白组学显示,和非恶性腹水上清相比,差异蛋白主要富集在糖代谢、脂质反应、蛋白反应、钙粘蛋白连接、抗氧化反应和金属离子反应等通路中。并且在恶性腹水上清中,调控糖脂代谢的FGF21含量较高,深入研究发现恶性腹水上清中FGF21通过FGFR1/AKT 通路促进胃癌细胞迁移。MA上清液能促进MADOs的生长,MA上清来源的外泌体不能促进MADOs的生长,MA上清液中存在高水平的wnt3a和wnt5a,激活WNT信号通路,抑制WNT信号,可以减弱MA上清液的促进MADOs的生长作用。本研究从细胞水平到类器官水平及动物水平,最后深入到分子水平,利用多种实验方法阐明胃癌腹膜转移液态免疫微环境状态及其调控机制,并探索了可进行干预的多个潜在分子靶点,为解决胃癌腹膜转移提供了更多的基础研究数据和理论基础,给胃癌腹膜转移这一临床治疗难点和痛点带来新的突破点。项目资助发表SCI论文5篇。培养毕业硕士研究生2名,博士研究生2名。
miR-224靶向Notch-1/Jagged-1途径介导胰腺粘液性囊腺癌细胞EMT的作用机制研究
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批准号:81672892
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2016
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负责人:湛先保
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依托单位:
PERK在胰腺酶噬发生中的作用及其信号通路机制研究
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批准号:81370571
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:湛先保
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依托单位:
Beclin 1调控的自噬在急性胰腺炎发病中的作用及机制研究
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批准号:81170434
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2011
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负责人:湛先保
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依托单位:
国内基金
海外基金