趨化因子受體CXCR4在惡性膠質(zhì)瘤侵襲和血管生成中的作用研究.pdf

1、已有研究顯示,趨化因子及其受體在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮著重要而復(fù)雜的作用.有些趨化因子與其受體結(jié)合后促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、引起腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生移動、加速腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移以及腫瘤血管生成;而有的趨化因子與其受體結(jié)合后抑制腫瘤細(xì)胞生長和血管生成,激發(fā)機(jī)體特異性和非特異性免疫應(yīng)答,抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移.因此,從趨化因子及其受體的角度來研究人腫瘤侵襲和血管生成的機(jī)制,對認(rèn)識腫瘤發(fā)生、發(fā)展的機(jī)理和腫瘤抗血管生成治療,具有十分重要的意義.為了探

2、討CXCR4在膠質(zhì)瘤侵襲和血管生成中的可能作用與機(jī)制,本課題從以下四個(gè)方面進(jìn)行了研究:⑴對三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87-MG、SHG-44、CHG-5分化程度進(jìn)行了比較;分別檢測了以上膠質(zhì)瘤細(xì)胞以及血管內(nèi)皮樣細(xì)胞ECV304趨化因子受體CXCR4基因和蛋白的表達(dá),并對人膠質(zhì)瘤組織CXCR4的表達(dá)特征進(jìn)行了觀測;⑵檢測了CXCR4在以上三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞以及ECV304細(xì)胞自發(fā)運(yùn)動和趨化運(yùn)動中的作用;⑶檢測了CXCR4與其配體SDF1結(jié)合后膠質(zhì)瘤細(xì)

3、胞系以及ECV304細(xì)胞鈣動員和VEGF表達(dá)的情況;⑷檢測了化合物諾帝處理對U87-MG、SHG-44、CHG-5和ECV304細(xì)胞生長的影響;檢測諾帝處理對以上細(xì)胞CXCR4表達(dá)的影響;檢測諾帝處理對以上細(xì)胞自發(fā)運(yùn)動和趨化運(yùn)動的影響,檢測諾帝處理對以上細(xì)胞[Ca2+]I的影響.主要結(jié)果和結(jié)論如下:1. 采用免疫細(xì)胞化學(xué)檢測了三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中vimentin、GFAP表達(dá),結(jié)果顯示:(1)vimentin在U87-MG、SHG-44、

4、CHG-5細(xì)胞存在差異表達(dá), U87-MG表達(dá)最強(qiáng),而CHG-5表達(dá)最弱;(2)GFAP在U87-MG、SHG-44、CHG-5存在差異表達(dá),CHG-5表達(dá)最強(qiáng),而U87-MG表達(dá)最弱.以上結(jié)果提示,三種人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞系的惡性程度存在差異,其中U87-MG分化程度最低惡性程度最高,SHG-44其次,CHG-5分化程度最高惡性程度最低.2. 采用RT-PCR方法檢測了三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞系細(xì)胞和血管內(nèi)皮樣細(xì)胞系ECV304細(xì)胞幾種趨化因子受體基

5、因表達(dá).結(jié)果顯示,CXCR4 mRNA在這些細(xì)胞呈高表達(dá),CCR2、CXCR2、CXCR1mRNA呈低表達(dá).免疫細(xì)胞化學(xué)方法驗(yàn)證比較了三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞系均存在CXCR4的表達(dá),發(fā)現(xiàn)SHG-44細(xì)胞中CXCR4表達(dá)比U87細(xì)胞表達(dá)弱,但比CHG-5表達(dá)強(qiáng);ECV304細(xì)胞CXCR4表達(dá)陽性.提示CXCR4可能是膠質(zhì)瘤細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞中一種重要受體.3. 采用免疫組織化學(xué)方法檢測了人腦膠質(zhì)瘤組織CXCR4的表達(dá)情況.膠質(zhì)瘤瘤細(xì)胞存在CXCR

6、4表達(dá),隨腫瘤級別增高,表達(dá)增強(qiáng);膠質(zhì)瘤中的血管內(nèi)皮細(xì)胞也存在CXCR4表達(dá).結(jié)果提示膠質(zhì)瘤中CXCR4表達(dá)可能與膠質(zhì)瘤惡性程度、血管生成和侵襲存在密切關(guān)系.4. 采用細(xì)胞隨機(jī)遷移和SDF1誘導(dǎo)的趨化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜋z測了三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞和ECV304細(xì)胞的運(yùn)動活性和遷移能力.SDF1不僅能夠增強(qiáng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞和血管內(nèi)皮樣細(xì)胞自發(fā)運(yùn)動的能力,而且能夠誘導(dǎo)三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞和血管內(nèi)皮樣細(xì)胞發(fā)生趨化運(yùn)動;而CXCR4抗體能夠特異抑制SDF1誘導(dǎo)三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞

7、和血管內(nèi)皮樣細(xì)胞的趨化遷移.結(jié)果提示,SDF1與其受體CXCR4結(jié)合后引起瘤細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞遷移可能是膠質(zhì)瘤侵襲和血管生成發(fā)生的主要機(jī)理之一.5. 采用激光共聚焦顯微術(shù)和免疫細(xì)胞染色方法分別對SDF1激活CXCR4后膠質(zhì)瘤細(xì)胞和血管內(nèi)皮樣細(xì)胞[Ca<'2+>]i變化和VEGF表達(dá)的影響進(jìn)行檢測.結(jié)果顯示,SDF1刺激這些細(xì)胞后[Ca<'2+>]i明顯升高,細(xì)胞VEGF表達(dá)增強(qiáng),提示膠質(zhì)瘤細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞高表達(dá)CXCR4是功能性的,與其唯

8、一配體SDF1結(jié)合后會引起以上細(xì)胞VEGF表達(dá)升高,這可能是膠質(zhì)瘤快速增殖和血管生成的分子基礎(chǔ).6. 化合物諾帝處理膠質(zhì)瘤細(xì)胞系和血管內(nèi)皮細(xì)胞,對三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞和ECV304細(xì)胞的生長均有抑制作用,能夠降低它們CXCR4的表達(dá),能夠抑制三種膠質(zhì)瘤細(xì)胞和ECV304細(xì)胞自發(fā)運(yùn)動和趨化運(yùn)動活性.諾帝還會引起細(xì)胞[Ca<'2+>]i瞬間升高, 7~12sec后開始快速下降,與SDF1和CXCR4結(jié)合引起的[Ca<'2+>]i變化完全不同.以上