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背景和目的:肺癌是目前第一大癌症杀手。手术仍是早期肺腺癌最重要的治疗手段,但术后仍有相当多的病人复发转移。循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells,CTCs)从原发病灶脱落并具有远处转移的能力。研究发现,发生过上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)的CTCs转移、侵袭能力更强。而CTCs中程序性死亡配体1(Programmed death-ligand 1,PD-L1),即CD274表达,能够帮助CTCs逃避T细胞的免疫杀伤,增强其在外周血中的存活能力。但CTCs发生EMT及高表达CD274的相关机制仍需要进一步探索。我们研究发现,乳腺癌抗雌激素耐药蛋白1(Breast cancer antiestrogen resistance protein 1,BCAR1),即p130cas,在CTCs中高表达,发挥重要的生物学作用。有趣的是,BCAR1已被证实通过多条信号通路促进肺癌细胞发生EMT;此外,我们前期研究还发现,CD274的转录启动子——溴结构域蛋白4(Bromodomain-containing protein 4,BRD4)是BCAR1的互作蛋白。我们推测CTCs中BCAR1高表达促进EMT发生,生成高侵袭性CTCs;同时BCAR1通过BRD4上调CD274表达,帮助CTCs发生免疫逃避。为验证上述推测,本研究着重阐述了CTCs中BCAR1表达对早期肺腺癌患者预后的影响;以及CTCs中BCAR1表达与EMT及CD274表达的关系。以证实BCAR1促进侵袭性循环肿瘤细胞生成及免疫逃避。研究方法:1.CanpatrolTM法检测外周血CTCs及其中EMT标志物、BCAR1及CD274表达,使用Cytoplo Rare法捕获CTCs,通过免疫荧光验证其中BCAR1表达;免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)及蛋白质印迹(Western Blot,WB)检测肺癌组织中BCAR1、CD274及BRD4表达。2.构建人肺腺癌H1975、H1299细胞BCAR1-KO(Knockout,KO)稳定株及A549BCAR1-OE(Overexpression,OE)稳定株,WB及定量聚合酶链锁反应(Quantitative-Polymerase chain reaction,Q-PCR)检测BCAR1-KO及-OE后CD274表达,WB检测BCAR1-KO及-OE后细胞总蛋白及核蛋白中BRD4表达,免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,CO-IP)分析BCAR1与BRD4及CD274蛋白质互作。3.CCK8检测BCAR1-KO及-OE后细胞增殖;细胞平板克隆形成实验分析BCAR1-KO及-OE对细胞生长的影响;构建BCAR1-KO细胞小鼠皮下成瘤动物模型。4.ESTIMATE算法计算癌症数据库(The Cancer Genome Atlas,TCGA)中肺腺癌组织免疫评分,分析BCAR1表达对免疫评分及免疫细胞浸润的影响;TIMER分析免疫细胞浸润情况。5.COX模型进行生存分析。研究结果:1.CanpatrolTM及Cytoplo Rare均证实BCAR1阳性CTCs在肺腺癌中丰度明显高于健康对照组。外周血CTCs中BCAR1高表达患者预后差。BCAR1更倾向表达在发生过EMT的CTCs中;CTCs中BCAR1及CD274表达显著相关。2.肺腺癌细胞中,BCAR1-KO后CD274 m RNA及蛋白表达降低,BCAR1-OE后CD274 m RNA表达显著增加,但未发现BCAR1和CD274之间的蛋白互作。CO-IP证实BCAR1和BRD4之间存在蛋白互作。核蛋白BRD4可分为长亚型(BRD4-L)和短亚型(BRD4-S),BCAR1-KO后BRD4-L及BRD4-S表达分别升高或降低,BCAR1-OE后反之。核蛋白BRD4-S高表达及BRD4-L低表达的癌组织中CD274高表达。3.BCAR1-KO及-OE分别抑制或促进细胞增殖及克隆形成,BCAR1-KO后皮下成瘤显著抑制。4.癌组织中BCAR1高表达免疫评分低,BCAR1的表达与CD4+T细胞数显著正相关,而与CD8+T细胞数显著负相关,且BCAR1高表达免疫评分低的患者多处于Ⅲ&Ⅳ期,预后最差。研究结论:1.BCAR1表达促进CTCs发生EMT,使其获得间质细胞特性,更具侵袭性。2.CTCs中,BCAR1可能通过调节核蛋白BRD4亚型转换进而上调CD274表达;促进CTCs的免疫逃避,使其能够在外周血中不被免疫细胞清除。3.肺癌细胞中BCAR1发挥促增殖生长等重要作用;肺癌组织中BCAR1高表达可抑制免疫细胞浸润,参与肿瘤免疫逃避过程。4.术前检测CTCs及其中BCAR1表达,可预测早期肺癌患者高复发转移风险。