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食管癌是我国特色的高发肿瘤,发病率约占世界的1/2,其中超过90%为食管鳞癌。由于早期发病隐匿,大多数患者确诊时已处于中晚期。目前食管鳞癌治疗的主要手段仍是手术切除,但对于这些中晚期患者,大多数单纯手术治疗的患者3年内即出现局部复发或远端转移,5年生存率仅约为20.64%~34.00%。针对可手术切除的局部晚期患者,新辅助放化疗和手术联合治疗已成为标准的治疗选择。这种联合方案的应用一定程度上提高了患者的总生存率,但较低的新辅助放化疗有效率和较为广泛的毒副作用也给这种治疗方式带来了新的挑战。因此,探究新辅助放化疗抵抗的机制,寻找具有临床转化潜能的疗效标志物,深入挖掘逆转治疗抵抗的潜在靶点,是目前食管鳞癌临床转化研究的重要方向。近年来,随着表观修饰研究的深入,N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰作为最为常见的RNA修饰方式在肿瘤发生发展中的关键角色已逐渐被揭示。目前研究证实,m6A修饰广泛参与到肿瘤的转移、复发和耐药等相关生物学进程。新近研究表明,其作为关键调控因子参与了肿瘤细胞的干性维持和肿瘤免疫微环境的重塑,而干细胞样肿瘤细胞和肿瘤免疫微环境已被证实与食管鳞癌放化疗疗效密切相关。因此,我们推测m6A修饰的异常可能是食管鳞癌放化疗抵抗的重要机制。然而,目前关于m6A修饰在食管鳞癌进展和放化疗抵抗中的作用尚不清楚。在本研究中,我们通过分析课题组前期的基因芯片结果,全面揭示了 m6A调控因子在食管鳞癌中的表达情况和临床意义,并发现m6A结合蛋白HNRNPC是临床意义最为重要的调控因子。通过数据库分析、qPCR验证和免疫组化,我们利用大样本、多中心队列明确了 HNRNPC在食管鳞癌中表达显著上调且与较短的生存期密切相关。此外,通过多个数据库近万例泛癌样本分析,我们发现HNRNPC在多种实体瘤中高表达且与不良预后密切相关。通过分析HNRNPC在食管鳞癌新辅助放化疗治疗前内镜样本的表达情况,我们发现其高表达可以预测新辅助放化疗抵抗和治疗后较短的生存获益。通过体外实验和动物实验,我们证实了 HNRNPC表达与食管鳞癌干细胞样特性密切相关,且敲降或敲除HNRNPC可以显著抑制肿瘤细胞的成球能力、转移能力和放化疗抵抗能力。进一步对HNRNPC敲除细胞系进行转录组测序分析并联合基于HNRNPC的紫外交联免疫沉淀结合高通量测序(Crosslinking-immunoprecipitation and high-throughput sequencing,CLIP-seq)数据分析,我们发现OGT可能是HNRNPC结合的经过m6A修饰的关键靶mRNA。细胞实验进一步证实了 OGT参与了 HNRNPC介导的食管鳞癌成球能力、转移能力和放化疗抵抗能力的维持。通路分析表明,HNRNPC-OGT轴可能激活了 Wnt/β-catenin信号通路促进食管癌进展。组织标本的qPCR和免疫组化分析证实了 OGT在食管鳞癌中高表达且与较差的新辅助放化疗疗效密切相关。免疫组化和多色免疫荧光证实了 HNRNPC与OGT在食管鳞癌中表达具有较高的一致性。此外,通过数据分析和临床标本检测,我们发现HNRNPC表达与肿瘤免疫抑制微环境密切相关,且肿瘤免疫微环境异质性与食管鳞癌进展和放化疗疗效密切相关。通过细胞迁移实验,我们证实了敲除HNRNPC可以显著提高肿瘤细胞对CD8+T细胞的招募能力。免疫组化和免疫荧光结果证实,基于HNRNPC和CD8+T细胞的分子分型可以有效预测食管鳞癌新辅助放化疗的生存获益。综上所述,我们首次揭示了m6A结合蛋白HNRNPC在食管鳞癌进展和放化疗耐药中的关键作用。HNRNPC在维持肿瘤细胞干性和重塑肿瘤免疫微环境中的决定性作用表明,HNRNPC不仅是个体化治疗的潜在生物标志物,更有望成为食管鳞癌联合治疗的潜在靶点。