CLIC4介导的成纤维细胞向肌成纤维细胞转化与结直肠癌转移关系的研究
作者单位：南方医科大学
学位级别：硕士
导师姓名：李国新
授予年度：2012年
学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学]
摘 要：研究背景与意义 结直肠癌(colorectal cancer)是常见的消化道恶性肿瘤,世界每年新发病例102万,死亡约53万。90%以上的患者最终死于肿瘤转移,结直肠癌转移是导致结直肠癌患者低治愈率、高死亡率的主要原因,是结直肠癌防治的关键环节。阐明结直肠癌转移机制,干预和治疗转移是有效提高结直肠癌患者生存率和治愈率的重要措施。 肿瘤细胞要完成转移过程,必须经历从原发瘤脱落、进入血管和／或淋巴管、在循环中生存、黏附于继发器官微血管、渗出血管和／或淋巴管、进入继发器官组织、形成微转移瘤并诱发血管发生,最终形成转移瘤。肿瘤干细胞(cancer stem cells, CSC)是肿瘤内能够自我更新并能产生构成肿瘤全部细胞系的细胞亚群。针对CSC的起源和治疗策略研究已成为当今肿瘤研究热点。 CSC的分化、增殖形成肿瘤,除了CSC自身的生物学特性以外,还依赖于肿瘤原发部位微环境和转移靶器官微环境。维持CSC不对称分裂、避免向终末细胞分化的微环境,称为“niche,包括微环境中的内皮细胞、成纤维细胞、炎症细胞、平滑肌细胞、神经细胞和脂肪细胞等支持细胞及它们所产生细胞因子。2003年Fidler修正的“种子与土壤假说已经明确提出了转移瘤的形成是靶器官微环境相关因子与转移细胞协同作用的产物,抗转移治疗不仅要靶向阻断肿瘤细胞的高转移特性,而且应该对抗微环境中适应肿瘤细胞生长、血管发生、侵袭和转移的多种细胞与细胞因子。因此,干预播散“种子和“土壤(包括原发部位微环境和转移部位微环境)必须二者兼顾,才可能防止和对抗恶性肿瘤转移。 本研究为CSC和微环境协同作用研究中的一个子课题。在前期的研究中我们应用单细胞源性细胞亚系筛选策略,发现了由单一细胞起源的细胞亚系,侵袭和转移潜能不同,转移相关分子标签预示结直肠癌转移的不良预后;细胞亚系高转移特性与CD133表达增强有关,提示结直肠癌CSC转移潜能的异质性。我们还分离和鉴定出结直肠癌系HT29、SW480、SW620和LoVo细胞系的CSC克隆,并已成功的获得了22例结直肠癌患者新鲜原发癌组织中的CSC克隆,通过裸鼠盲肠原位移植实验性转移模型,共获得了176个MCSC和非转移CSC(non-metastatic cancer stem cells, non-MCSC)。通过2D-质谱分析这两类克隆表达蛋白谱的差异,鉴定出CLIC4(chlorideintracellular channel protein4)等9种蛋白质表达与MCSC相关。前期用免疫组化检测了CLIC4在413例具有10年完整临床随访资料的结直肠癌患者原发癌组织中的表达情况,发现仅有少量癌细胞表达(与CSC占肿瘤细胞群的1/1000-1/100相一致)CLIC4,且CLIC4的表达水平与术后转移有关,不表达CLIC4的患者预后明显好于表达CLIC4患者。 CLIC4调节肿瘤间质成纤维细胞转化为肌成纤维细胞,并且与肿瘤的进展有关,还通过调节肿瘤微环境促进肿瘤的侵袭和转移。肿瘤组织间质内成纤维细胞高表达CLIC4时,成纤维细胞胞浆内aSMA表达增高,细胞转分化为肌成纤维细胞,抑制卵巢癌间质成纤维细胞CLIC4的表达,肌成纤维细胞转分化率降低。将乳腺癌细胞与高表达CLIC4的成纤维细胞共同移植时,肿瘤细胞生长迅速。肿瘤生长过程中,间质内成纤维细胞、肌成纤维细胞及其所分泌的细胞因子是肿瘤局部微环境中的重要成分,癌细胞的外泌体(exosomes)中含有的TGFp可促进间质中肌成纤维细胞的转化,肌成纤维细胞分泌的细胞因子SDF-1能够诱导癌细胞的迁移。癌组织内的肌成纤维细胞参与肿瘤细胞的侵袭与血管重塑,CLIC4也可促进内皮细胞增生及诱导其演变成管状结构,通过提高细胞内液泡的酸化程度促进毛细血管形成。CLIC4可能是肿瘤浸润和转移过程中介导肿瘤细胞-间质相互作用信号轴的重要成分,但其具体机制仍需深入研究。 综上所述,CLIC4参与调节肿瘤细胞的生长与分化,抑制肿瘤细胞的凋亡,还可能通过促进肿瘤间质内的成纤维细胞向肌成纤维细胞转化、促进肿瘤血管发生,维持肿瘤局部微环境的稳定性而影响肿瘤的侵袭和转移。因此,本研究拟通基因过表达和RNA干扰、不同CLIC4表达水平的肿瘤细胞诱导成纤维细胞的转分化、肿瘤细胞-成纤维细胞适应性侵袭和转移模型等系列研究,明确CLIC4调节结直肠癌的生长、分化、侵袭和转移的分子机制,使CLIC4成为对抗结直肠癌转移特性和对抗肿瘤微环境两个方面的重要靶向治疗候选分子,为实验性抗转移方案的建立和临床应用提供新靶标。针对CLIC4的靶向治疗,可能达到对抗结直肠癌转移特性和抗肿瘤微环境的双重目的,这正是当代抗肿瘤治疗／抗转移治疗的全新理念 方法 1.结直肠癌肿瘤相关成纤维细胞的的分离、培养及其鉴定 利用原代培养法从人结直肠癌手术标
同方学位论文库