检索历史 清除

摘要肿瘤肝转移一直是许多肿瘤致死的关键因素，对于其的研究也一直是全球范围内的热点与难点。已有的研究明确了肿瘤转移是一个复杂的多步骤过程，在不同步骤中，发挥关键作用的分子机制并不相同。虽然有大量肿瘤细胞可以突破基质入血成为游离肿瘤细胞，但转移靶器官内形成的定植灶很少。肿瘤细胞于靶器官的定植、存活、增殖是肝转移的关键限速步骤，但该限速步骤中起关键作用的分子尚不清楚。<br>　　因此本课题主要研究目的为探究介导肿瘤细胞与肝脏组织微环境相互作用的关键分子，并阐明其分子调控机制。<br>　　首先，为模拟体内肿瘤的肝定植过程，我们构建了脾脏注射——肝定植模型，并筛选获得了一系列高肝定植能力的肿瘤细胞株。表达谱芯片初步锚定差异表达基因GJA1/Gja1，同时对比临床肝癌、结直肠癌与其发生转移的样本，发现GJA1高表达见于发生转移的样本中，并提示肿瘤更差的预后；下一步，我们用慢病毒构建过表达/干扰GJA1/Gja1稳转肿瘤细胞，通过动物实验我们发现，Gja1的高表达显著促进小鼠体内肿瘤细胞的肝转移；而皮下荷瘤与尾静脉注射未见明显差异，可见Gja1在肝脏中特异性发挥作用。<br>　　为进一步探究GJA1/Gja1发挥此作用的具体机制，我们通过灌注法提取肝脏微环境中的主要细胞，发现肝血窦内皮细胞LSEC上高表达Gja1；GJA1/Gja1编码的蛋白CX43/Cx43作为连接蛋白家族的重要成员，其生物学功能的发挥依赖于两个相邻细胞表面连接蛋白六聚体间的相互作用。因此，我们推测肿瘤细胞与肝血窦内皮细胞（Liver Sinusoidal Endothelial Cell，LSEC）之间的缝隙连接介导的胞间信息交流——GJIC（Gap Junctional Intercellular Communication）参与调节肿瘤细胞高定植的形成。于是我们构建肿瘤细胞——LSEC共培养体系，通过表达谱芯片检测肿瘤细胞-LSEC共培养体系样品，我们发现Wnt/β-catenin在高GJA1/Gja1表达的肿瘤细胞-LSEC共培养体系中受到抑制，并经RT-PCR、免疫荧光染色实验等验证多种肿瘤细胞，得到了一致结果。<br>　　通过流式分析、黏附实验等检测共培养条件下对肿瘤细胞增殖、凋亡等生物学功能的影响。体外实验中，GJA1/Gja1高表达的肿瘤细胞与LSEC共培养后，肿瘤细胞增殖变慢；并且脾注射-肝转移模型的体内实验结果提示，肿瘤细胞进入肝脏后，GJA1/Gja1抑制肿瘤细胞增殖、凋亡；但最终实验结果显示高表达GJA1/Gja1肿瘤细胞形成转移灶能力显著增强。据此，我们明确了高表达GJA1/Gja1的肿瘤细胞在肝脏微环境中呈现出一种“潜伏”状态，即增殖变慢，凋亡减少；反而最终增强其后期形成转移灶的能力。<br>　　肝脏组织微环境中存在着Kupffer细胞，NK细胞，Tregs等免疫细胞，根据以往文献报道，某些“潜伏”状态肿瘤细胞，其表面分布的NK细胞表面配体的上调或下调可通过配受体间作用调控NK介导的细胞杀伤效应。通过比对共培养芯片结果与NK细胞杀伤相关表面配体家族，我们发现共培养条件下在Gja1高表达肿瘤细胞表面NK细胞活化配体表达下调，可能参与抑制NK细胞对于肿瘤的杀伤功能。<br>　　综上，本课题目的是研究肝脏微环境中，GJA1/Gja1介导的肿瘤细胞与LSEC间作用及其对于肿瘤细胞在肝脏微环境中存活的影响，表现为肿瘤细胞内Wnt/β-catenin活化受抑，增殖减慢、凋亡减少；同时下调了NK活化受体的配体在肿瘤细胞表面的表达，抑制NK细胞的杀伤作用。为全面认知肿瘤肝转移过程中肿瘤细胞与组织微环境的相互作用及介导该作用的关键分子事件提供新的视角；以及，为GJA1/Gja1是否可做为肿瘤肝转移的早期预警标志物及肿瘤单抗药物的治疗靶点提供新思路、新依据，有望进一步提高患者生存质量及预期寿命。<br>