趨化因子受體CXCR4在惡性膠質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)揮著重要而復雜的作用.有些趨化因子與其受體結合后促進腫瘤細胞增殖、引起腫瘤細胞與內皮細胞發(fā)生移動、加速腫瘤細胞的擴散和轉移以及腫瘤血管生成;而有的趨化因子與其受體結合后抑制腫瘤細胞生長和血管生成,激發(fā)機體特異性和非特異性免疫應答,抑制腫瘤的轉移.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制,對認識腫瘤發(fā)生、發(fā)展的機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在膠質瘤侵襲和血管生成中的可能作用與機制,本課題從以下四個方面進行了研究:⑴對三種膠質瘤細胞系U87-MG、SHG-44、CHG-5分化程度進行了比較;分別檢測了以上膠質瘤細胞以及血管內皮樣細胞ECV304趨化因子受體CXCR4基因和蛋白的表達,并對人膠質瘤組織CXCR4的表達特征進行了觀測;⑵檢測了CXCR4在以上三種膠質瘤細胞以及ECV304細胞自發(fā)運動和趨化運動中的作用;⑶檢測了CXCR4與其配體SDF1結合后膠質瘤細

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

4、CHG-5細胞存在差異表達, U87-MG表達最強,而CHG-5表達最弱;(2)GFAP在U87-MG、SHG-44、CHG-5存在差異表達,CHG-5表達最強,而U87-MG表達最弱.以上結果提示,三種人腦膠質瘤細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瘤細胞系細胞和血管內皮樣細胞系ECV304細胞幾種趨化因子受體基

5、因表達.結果顯示,CXCR4 mRNA在這些細胞呈高表達,CCR2、CXCR2、CXCR1mRNA呈低表達.免疫細胞化學方法驗證比較了三種膠質瘤細胞系均存在CXCR4的表達,發(fā)現SHG-44細胞中CXCR4表達比U87細胞表達弱,但比CHG-5表達強;ECV304細胞CXCR4表達陽性.提示CXCR4可能是膠質瘤細胞和血管內皮細胞中一種重要受體.3. 采用免疫組織化學方法檢測了人腦膠質瘤組織CXCR4的表達情況.膠質瘤瘤細胞存在CXCR

6、4表達,隨腫瘤級別增高,表達增強;膠質瘤中的血管內皮細胞也存在CXCR4表達.結果提示膠質瘤中CXCR4表達可能與膠質瘤惡性程度、血管生成和侵襲存在密切關系.4. 采用細胞隨機遷移和SDF1誘導的趨化實驗模型檢測了三種膠質瘤細胞和ECV304細胞的運動活性和遷移能力.SDF1不僅能夠增強膠質瘤細胞和血管內皮樣細胞自發(fā)運動的能力,而且能夠誘導三種膠質瘤細胞和血管內皮樣細胞發(fā)生趨化運動;而CXCR4抗體能夠特異抑制SDF1誘導三種膠質瘤細胞

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

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