CD147分子在肺腺癌A549細(xì)胞生物學(xué)行為中的功能和作用的研究.pdf

1、惡性腫瘤因其快速生長和進(jìn)展的生物學(xué)特性,以及缺乏有效的早期診斷手段,病死率高、預(yù)后差,己成為嚴(yán)重威脅人類健康的重要疾病。肺癌是發(fā)病率和病死率均居第一位的腫瘤,其中非小細(xì)胞肺癌占80％,按其病理分型依次遞減為腺癌、鱗癌、大細(xì)胞肺癌等。腺癌易發(fā)生血行轉(zhuǎn)移,近年的研究又發(fā)現(xiàn)其所占比例有所增長,成為女性和年輕患者中最為常見的一種類型,因此對(duì)肺腺癌細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行深入的研究有著非常重要的意義。
　　CD147,又稱基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子

2、(extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN),來源于人肺癌細(xì)胞系LX-1,屬于免疫球蛋白超家族,能夠刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生大量基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)。MMPs可介導(dǎo)基底膜組成成分和細(xì)胞外基質(zhì)大分子的重塑,促進(jìn)腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)腫瘤血管的生成。在胸腺上皮、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞等正常細(xì)胞中主要由角化細(xì)胞表達(dá)低水平的CD14

3、7,但是在惡性腫瘤中,CD147表達(dá)常較高,目前已在肺癌細(xì)胞、卵巢癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞等中克隆出CDl47。眾多研究表明,CD147是一個(gè)在多種生理或病理過程中發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵分子,盡管其功能和作用在其它類型腫瘤中已見研究報(bào)道,但在肺腺癌細(xì)胞中還未見明確的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。為了使研究結(jié)果更具對(duì)比性,有更可靠的說服力,我們擬構(gòu)建穩(wěn)定表達(dá)CD147和干涉CD147兩種A549細(xì)胞系,對(duì)照性分析CD147在肺腺癌細(xì)胞系A(chǔ)549中的功能和作用。
　

4、　腫瘤細(xì)胞從原位增殖到浸潤、轉(zhuǎn)移是一個(gè)多因素參與、多步驟的復(fù)雜過程,包括基底膜降解、基質(zhì)滲透、腫瘤細(xì)胞進(jìn)出血管和對(duì)靶組織的侵襲等。盡管腫瘤有多種不同類型,但卻有一個(gè)顯著相似的、共同促進(jìn)腫瘤生長和發(fā)展的生物學(xué)特性。腫瘤細(xì)胞高表達(dá)的CD147使得MMPs表達(dá)數(shù)量及活性增加,從而降解基底膜的主要成分,破壞天然組織的機(jī)械屏障,促進(jìn)腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移。同時(shí)MMPs對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)(extra cellular matrix,ECM)的降解可使以儲(chǔ)存形式

5、而無生物學(xué)活性的血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)從ECM中釋放出來并具有生物活性,VEGF是內(nèi)皮細(xì)胞的特異性激活因子,可使小血管的通透性增加,導(dǎo)致血漿蛋白外漏和血管外纖維蛋白膠體形成,不僅為內(nèi)皮細(xì)胞生長提供合適的環(huán)境,而且導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部的組織間壓增高,阻礙營養(yǎng)物、氧和治療藥物向腫瘤的輸送,并刺激新血管的生長。對(duì)其進(jìn)行的調(diào)控可直接影響到腫瘤血管的形成。
　　增殖是細(xì)胞延

6、續(xù)生命的形式,腫瘤細(xì)胞也不例外,抑制細(xì)胞增殖,是治療腫瘤的重要方面。我們對(duì)所構(gòu)建的細(xì)胞系進(jìn)行了細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)過表達(dá)CD147組的細(xì)胞增殖速度明顯快于其它幾組,而干涉CD147組的細(xì)胞增殖速度最慢,表明CD147表達(dá)量的高低與肺腺癌細(xì)胞的增殖速度成正比。對(duì)其活性的抑制,可以使肺腺癌細(xì)胞的增殖速度降低,CD147是一個(gè)在肺腺癌細(xì)胞增殖中發(fā)揮重要作用的分子。
　　浸潤與轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤危及生命的最主要生物學(xué)特性,也是臨床治療惡性腫

7、瘤的主要障礙和造成腫瘤患者死亡的主要原因。因此,能夠抑制腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移的過程,是治療腫瘤最直接、最有效的方法。我們通過對(duì)比穿透Matrigel膠細(xì)胞數(shù)發(fā)現(xiàn),高表達(dá)CD147的細(xì)胞有著更強(qiáng)的浸潤能力,而下調(diào)CD147的表達(dá)可使腫瘤細(xì)胞的浸潤能力降低,浸潤的過程減慢。說明CD147可影響A549細(xì)胞的浸潤能力,上調(diào)其表達(dá),可以使A549細(xì)胞的浸潤能力增強(qiáng),而下調(diào)其表達(dá),可以使A549細(xì)胞的浸潤能力降低。隨后的劃痕試驗(yàn)顯示CD147在促進(jìn)肺腺

8、癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移方面有著同樣的作用。證實(shí)CD147分子在促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的作用。這些結(jié)果提示我們,可通過對(duì)CD147表達(dá)的抑制,來降低肺腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。
　　腫瘤新生血管的形成對(duì)原發(fā)腫瘤細(xì)胞本身的增殖和生長是必不可少的,同時(shí)也是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的必要條件,貫穿腫瘤轉(zhuǎn)移的全過程。在參與血管形成的眾多因子中,VEGF被認(rèn)為是最強(qiáng)大、最重要的因子。我們通過實(shí)時(shí)PCR和Western blot的方法,在mRNA和蛋

9、白兩個(gè)水平對(duì)所建細(xì)胞系的VEGF表達(dá)量進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示VEGF的表達(dá)水平可隨著CD147分子的表達(dá)增高而增高,降低而降低。說明CD147分子可以正向調(diào)控VEGF的表達(dá)。隨后的檢測內(nèi)皮細(xì)胞的管腔形成能力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與CD147調(diào)節(jié)VEGF變化情況是一致的。與對(duì)照組相比,過表達(dá)CD147組的管腔形成最多,而干涉CD147組形成的管腔最少。這充分說明CD147可高效調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá),從而影響到血管的生成。我們的結(jié)果與在其它腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中得到

10、結(jié)論一致。VEGF是抗腫瘤血管治療最有效的靶點(diǎn),其靶向藥物貝伐單抗已被NCCN指南中規(guī)定為非小細(xì)胞肺癌的一線用藥。雖然已被應(yīng)用于臨床,但由于缺乏有效的預(yù)測指標(biāo),臨床獲益率不高。尋找其可靠的獲益指標(biāo)有著非常重要的意義。根據(jù)CD147在各個(gè)類型腫瘤中均呈高表達(dá)且可調(diào)節(jié)VEGF表達(dá)的特點(diǎn),已有學(xué)者進(jìn)行了CD147作為其預(yù)測指標(biāo)的研究。其在頭頸部腫瘤的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),高表達(dá)CD147組應(yīng)用貝伐單抗的效果最好。
　　從我們的初步研究結(jié)果推測