肺癌骨转移后骨破坏相关信号通路的研究进展

[摘要] 晚期肺癌患者骨转移发病率高,骨折、神经压迫、骨痛等并发症多,不仅影响患者的生活质量,而且增加了患者的经济负担及心理压力。肺癌骨转移后,癌细胞和骨组织微环境间进行复杂的相互作用,有多种相关信号通路参与其中,通过复杂的机制最终形成成骨性骨破坏、溶骨性骨破坏及混合性骨破坏。尽管目前对相关信号通路的研究取得了一定的成果,但其在调控成骨/破骨细胞分化及骨形成/骨溶解方面的确切分子机制及相互作用方式仍未阐明。随着研究的进一步深入,将会揭开肺癌骨转移后骨破坏过程的完整机制,为临床有效防治肺癌骨转移提供新的理论依据与治疗靶点。本文从溶骨性骨破坏、成骨性骨破坏和混合性骨破坏3个方面阐述近年来对肺癌骨转移后骨破坏相关信号通路的研究进展。     

肺癌患者血清ODF和OCIF水平与骨转移的相关性研究

  目的   探讨检测破骨细胞分化因子（osteoclast differentiation factor,ODF）和破骨细胞生成抑制因子（osteo-clastogenesis inhibitory factor,OCIF）对肺癌骨转移诊断及病情评价的临床价值。   方法   分析2009年7月至2012年4月186例初诊为肺癌患者的资料。肺癌骨转移组和非骨转移组分别为104例和82例,采用ELISA法测定各组血清ODF和OCIF浓度。   结果   骨转移组患者血清ODF和OCIF分别为（32.22±6.22）ng/L、（41.23±8.13）ng/L,明显高于非骨转移组的（8.35±5.42）ng/L、（10.15±4.42）ng/L,有显著性差异（P < 0.01）。ODF和OCIF诊断肺癌骨转移ROC曲线下面积分别为0.91和0.87,具有良好的诊断价值。诊断肺癌骨转移的灵敏度、特异度,ODF分别为90.38%、86.59%;OCIF分别为86.54%、84.15%。ODF随骨转移部位数量增加而明显升高,OCIF随骨转移部位数量增加而明显降低。新发骨转移组和骨转移组血清ODF和OCIF浓度均显著高于非骨转移组,有显著性差异（P< 0.01）;新发骨转移组血清ODF和OCIF浓度与骨转移组比较,两组间无显著性差异（P>0.05）。   结论   肺癌患者发生骨转移时,血清ODF和OCIF含量明显增高,可作为判断肺癌患者骨转移及监测病情的参考指标,在临床上有广泛的应用前景。       

核素骨显像诊断肺癌有转移的临床价值

本文报告１６２例经病理证实的肺癌患者骨显像，并对不同病理类型肺癌骨转移的发病率及其特点，规律进行分析。结果表明，肺癌骨转移发生率为％，不同类型肺癌骨转移发生率不同，以腺癌为是，其次是小细胞癌，鳞癌及鳞腺癌。转移的部位以胸部多见同病理其余依次为脊柱，骨盆，肢体和颅骨。多发转移灶占８５．７％，单发转移灶占１４．３％，平均每例病灶数６．１个。     

骨转换标志物在非小细胞肺癌骨转移临床应用中价值的研究

背景与目的:骨转移导致骨质破坏,可引起骨转换标志物(bone turnover markers)水平的改变;因此,本研究旨在探讨骨转换标志物在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)骨转移诊断及病情评价方面的应用价值.方法:定量检测76例NSCLC骨转移患者血清中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、β-Ⅰ型胶原羧基端肽(β-C-terminal telopeptide of type Ⅰ collagen,β-CTx)、骨钙素(osteocalcin,OST)和骨特异性碱性磷酸酶(bone-specific alkaline phosphatase,BALP)水平,并与44例健康人群进行对照.结果:骨转移组患者血清中AKP、β-CTx和BALP水平均明显高于正常对照组.各骨转换标志物之间有很好的相关性,BALP和OST的表达水平与骨转移程度呈正相关性.β-CTx表达水平较高和BALP表达水平较低的患者发生病理性骨折可能性增加.结论:骨代谢标志物在NSCLC骨转移患者诊断及病情判断方面有重要的参考价值,在临床上有广泛的应用前景.     

放射性核素骨显像对肺癌骨转移的临床应用价值

肺癌是1种常见的恶性肿瘤,骨骼为最常见转移部位之一,有无骨转移对患者的临床分期、治疗方案的选择及预后判断有重要的参考价值。本文将123例肺癌患者全身骨显像结果分析如下。     

小细胞肺癌发生骨转移及骨相关事件的风险因素分析

目的:探讨小细胞肺癌患者发生骨转移及骨相关事件的风险因素。方法:回顾研究2012年10月至2013年4月第三军医大学新桥医院110例广泛期小细胞肺癌患者的临床资料,单因素分析用单因素方差分析模型,骨转移风险因素的多因素分析用COX比例风险模型。发生骨相关事件的因素分析用二项分类Logistic回归分析。结果:110例小细胞肺癌患者中,发生骨转移42例,骨转移发生率为38.18%。单因素和多因素分析示性别、年龄、吸烟、其他部位转移不是小细胞肺癌骨转移的风险因素(P＞0.05)。42例骨转移患者中18例（42.86%）发生骨相关事件,其中有4例发生1次以上骨相关事件。多发骨转移灶是小细胞肺癌骨转移患者发生骨相关事件的风险因素(P＜0.05)。结论:小细胞肺癌骨转移患者中多发骨转移灶是其发生骨相关事件的风险因素,要对多发骨转移灶患者加强观察和保护,并尽早积极治疗。     

Vitexicarpin诱导肺癌A549细胞凋亡和对细胞周期作用的研究

目的:研究蔓荆子黄素(Vitexicarpin)对人肺癌细胞株A549细胞增殖和凋亡的影响及其机制.方法:设计长春新碱(Vineristine)阳性对照组和空白阴性对照组及不同浓度的Vitexiearpin溶液作用于A549细胞,应用细胞增殖抑制试验和流式细胞仪检测技术,观察Vitexicarpin对A549细胞增殖的影响,以及其诱导A549细胞在不同时段的凋亡情况和对细胞周期的影响.结果:Vitexicarpin浓度为10μmol/L时对A549细胞的增殖抑制率超过50%,IC50为8.21μmol/L.另外,Vitexicarpin能有效诱导A549细胞凋亡.从Vitexicarpin作用4h开始,细胞被阻滞于G2/M期.随时间增加,G1/S期细胞逐渐减少,G2/M期细胞逐渐增多,且凋亡细胞逐渐增多.结论:Vitexicarpin能抑制A549细胞增殖,诱导A549细胞发生凋亡,将细胞阻滞于G2/M期是其可能作用机制.     

全身骨扫描在肺癌骨转移临床诊断中的意义

目的 探讨全身骨扫描在肺癌骨转移临床诊断中的价值.方法 对256例确诊的肺癌患者进行99mTc-MDP骨显像检查,对骨转移的部位、数量、病理类型进行分析.结果 全组肺癌骨转移的发生率为39.45％,其中腺癌发生率50.66％,鳞癌发生率26.19％,小细胞癌发生率12.50％.101例肺癌骨转移中,多发病灶89例(88...     

放射性核素全身骨显像诊断肺癌骨转移

本文报告１８４例经病理证实的原发性肺癌骨显像的结果，对不同组织学类型肺癌骨转移的特点和规律进行分析。本组肺癌骨转移性率６６．３％（１２２／１８４），骨转移部位以胸部最多，为３５％，其他依次为脊柱２５．２％，骨盆２２．４％，肢体１５．６％，颅骨１．８％。多发性转移灶占８１．１５％（９９／１２２），孤立性转移灶１８．８５％。肺癌患者应常规行全身骨显像检查，对分期、治疗方案的选择及预后均有重大意义。     

苹果多酚通过激活AMPK/SIRT1信号通路对LPS诱导的肺上皮细胞自噬反应的影响

目的:探讨苹果多酚通过调节腺苷酸活化蛋白激酶/沉默信息调节因子1（AMP-activated protein kinase/Sirtuin1,AMPK/SIRT1)信号通路对脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导的人肺泡上皮细胞（A549）自噬反应的影响。方法:使用不同浓度的苹果多酚提取物（apple polyphenol extract,APE）预处理A549细胞2 h后,LPS诱导A549细胞培养24 h,MTT法检测增殖活性,筛选APE最佳预处理浓度;将A549细胞分为对照组、LPS组（3 mg/L LPS）、LPS+APE组（3 mg/L LPS+20 μg/mL APE）、APE+Compound C组（3 mg/L LPS+20 μg/mL APE+50 μmol/L Compound C）,免疫荧光染色观察A549细胞自噬;流式细胞术检测A549细胞凋亡;Western blot法检测细胞中自噬相关蛋白及AMPK/SIRT1通路相关蛋白表达水平。结果:与对照组比较,经LPS诱导的A549细胞增殖活性、自噬水平、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、SIRT1、p-ULK1/ULK1、p-AMPK/AMPK蛋白表达降低,p62蛋白表达及细胞凋亡率升高（P＜0.05）;与LPS组比较,LPS+APE组细胞增殖活性、自噬水平、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、SIRT1、p-ULK1/ULK1、p-AMPK/AMPK蛋白表达水平显著升高,p62蛋白表达及细胞凋亡率显著降低（P＜0.05）;与LPS+APE组比较,APE+Compound C组A549细胞增殖活性、自噬水平、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、SIRT1、p-ULK1/ULK1、p-AMPK/AMPK蛋白表达水平显著降低,p62蛋白表达及细胞凋亡率显著升高（P＜0.05）。结论:苹果多酚通过激活AMPK/SIRT1 信号通路提高LPS诱导的肺上皮细胞自噬,降低细胞凋亡。     

Prostate cancer cells modulate osteoblast mineralisation and osteoclast differentiation through Id-1

Background:

Id-1 is overexpressed in and correlated with metastatic potential of prostate cancer. The role of Id-1 in this metastatic process was further analysed.

Methods:

Conditioned media from prostate cancer cells, expressing various levels of Id-1, were used to stimulate pre-osteoclast differentiation and osteoblast mineralisation. Downstream effectors of Id-1 were identified. Expressions of Id-1 and its downstream effectors in prostate cancers were studied using immunohistochemistry in a prostate cancer patient cohort (N=110).

Results:

We found that conditioned media from LNCaP prostate cancer cells overexpressing Id-1 had a higher ability to drive osteoclast differentiation and a lower ability to stimulate osteoblast mineralisation than control, whereas conditioned media from PC3 prostate cancer cells with Id-1 knockdown were less able to stimulate osteoclast differentiation. Id-1 was found to negatively regulate TNF-β and this correlation was confirmed in human prostate cancer specimens (P=0.03). Furthermore, addition of recombinant TNF-β to LNCaP Id-1 cell-derived media blocked the effect of Id-1 overexpression on osteoblast mineralisation.

Conclusion:

In prostate cancer cells, the ability of Id-1 to modulate bone cell differentiation favouring metastatic bone disease is partially mediated by TNF-β, and Id-1 could be a potential therapeutic target for prostate cancer to bone metastasis.     

苦参碱可能通过自噬抑制肺癌A549细胞的增殖

目的:探究苦参碱对肺癌A549细胞的增殖抑制作用及其对自噬的影响。方法:体外培养肺癌A549细胞,分别用不同浓度的苦参碱处理后,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞增殖抑制率;倒置显微镜下观察不同浓度苦参碱时A549细胞的形态变化;采用细胞克隆实验检测不同浓度的苦参碱对A549细胞的增殖抑制程度;Western blot 检测自噬相关蛋白Beclin1、p62及LC3A/B的表达水平;透射电镜下观察经苦参碱处理后A549细胞内自噬泡的变化。结果:苦参碱对肺癌A549细胞有明显的抑制作用,并且呈剂量依赖性;倒置显微镜下发现经苦参碱处理后肺癌A549细胞皱缩、变小、胞内可见大小不一的颗粒状物质;随着苦参碱浓度的增加,肺癌A549细胞形成的克隆集落逐渐变小、变少;Western blot 检测自噬相关蛋白Beclin1、p62及LC3A/B的水平均随着苦参碱浓度的增加而增加,并呈剂量依赖性;透射电镜下观察到苦参碱处理的肺癌A549细胞内自噬空泡明显增加,并且可观察到吞噬线粒体的自噬泡。结论:苦参碱可抑制肺癌A549细胞的增殖,并能诱导细胞内自噬的发生及损伤自噬降解通路,因此我们推测苦参碱可能通过自噬造成细胞内物质和能量的循环紊乱从而抑制肺癌A549细胞的增殖。     

GSDMD对肺癌A549细胞增殖和侵袭的生物学作用

目的:探讨GSDMD对肺癌细胞A549生物学表型的影响。方法:利用肺癌组织芯片,通过免疫组化的方法检测了肺癌组织中GSDMD的蛋白表达;利用慢病毒转染技术,分别下调和上调了A549细胞中GSDMD的表达,并通过一系列体外功能试验,探索了GSDMD下调和上调对肺癌细胞A549生物学表型的影响。结果:免疫组化结果提示:GSDMD在肺癌组织中的高表达高于癌旁正常组织,且其主要定位于肺癌的细胞质。利用慢病毒转染技术,构建了稳定下调和上调GSDMD的细胞系A549-siGSDMD和A549-LV-GSDMD。BrdU细胞增殖及CCK8实验表明:下调GSDMD的表达抑制了A549细胞的增殖能力,反之亦然;高内涵细胞运动试验证实:下调GSDMD的表达抑制了A549细胞的运动能力,反之亦然;Transwell迁移和侵袭试验表明:下调GSDMD的表达,抑制了A549细胞的迁移和侵袭能力,而上调GSDMD的表达,则得到了相反的结果。结论:GSDMD促进了肺癌细胞A549的增殖、迁移和侵袭能力。     

Inhibition of osteoclast differentiation and bone resorption by cathepsin K antisense oligonucleotides.

We confirmed the expression of cathepsin K, the most abundant and specific cysteine protease found in osteoclasts, at the mRNA level in most of our cases of breast cancer, and even at the protein level in bone metastatic lesions. Therefore, we investigated the functions of cathepsin K in osteoclasts with special attention to bone metastasis from breast cancer. Mouse osteoclast-like cells (OCLs) were established by coculture of mouse bone marrow cells and osteoblastic cells. Rodent cathepsin K antisense (AS) or random control (CL) oligonucleotides were added on day 0, 3, or 6 of culture. Tartrate-resistant acid phosphatase staining confirmed the formation of OCLs after 9 d of incubation. AS treatment significantly reduced both the number of TRAP-positive cells and the percentage of multinuclear cells. For the pit-forming assay, after 9 d of incubation, mature OCLs were collected and incubated on ivory slices with AS or CL for 48 h. The antisense oligonucleotides also inhibited the bone-resorbing activity of OCLs. CL treatment did not affect either the number of TRAP-positive cells or pit formation. Cathepsin K may play important roles in bone resorption as well as in differentiation of osteoclasts. These findings indicate that the inhibition of this enzyme may prevent the development of bone metastasis from breast cancer.     

miR-940在非小细胞肺癌中的表达及对肺腺癌A549细胞生物学功能的影响北大核心

目的:探讨miR-940在非小细胞肺癌中的表达及对肺腺癌A549细胞增殖、迁移、侵袭的影响。方法:选取标本库中2015年10月至2016年12月在我院胸外二科行手术治疗的非小细胞肺癌患者85例,检测癌组织和癌旁组织中miR-940的表达水平。将miR-940 mimics和miR-940 inhibitors转染至A549细胞中,检测转染后各组A549细胞中miR-940的表达水平。根据细胞增殖实验、划痕实验和Transwell实验检测各组细胞的增殖、迁移及侵袭能力变化。双荧光素酶实验证实miR-940的靶基因。结果:miR-940在癌组织中的表达量显著低于癌旁组织中的表达量,差异有统计学意义(P=0.004)。细胞增殖实验结果显示,miR-940 mimics组的细胞增殖率显著低于miR-940 inhibitors组(P<0.05);细胞划痕实验结果显示,miR-940 mimics组的划痕愈合率明显低于miR-940 inhibitors组(P<0.05);Transwell细胞侵袭实验结果显示,miR-940 mimics组的侵袭细胞数显著低于miR-940 inhibitors组的侵袭细胞数,差异有统计学意义(P<0.01)。Cbl-b是miR-940的直接靶基因。结论:miR-940在非小细胞肺癌中呈低表达,miR-940可能通过靶向抑制Cbl-b基因,进而抑制A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力。     

Role of RANKL-induced osteoclast formation and MMP-dependent matrix degradation in bone destruction by breast cancer metastasis

Bone metastasis of breast cancer induces severe osteolysis with increased bone resorption. Osteoclast differentiation regulated by the receptor activator of NF-kappaB ligand (RANKL) in osteoblasts and matrix degradation induced by matrix metalloproteinases (MMPs) are thought to be involved in the process of bone resorption. When nude mice were inoculated with human breast cancer cells, MDA-MB-231(MDA-231), numerous osteoclasts resorbed bone and the degradation of the bone matrix markedly progressed in the femur and tibia with metastasis of the MDA-231 tumour. The expression of RANKL, MMP-13 and membrane-type 1-MMP mRNA was markedly elevated in bone with metastasis. When MDA-231 cells were cocultured with mouse calvaria, MDA-231 markedly induced bone resorption measured by calcium release from the calvaria, and the expression of RANKL, MMP-2 and MMP-13 was elevated in the calvaria after the coculture. The separation of MDA-231 from the calvaria using filter insert showed decreased bone resorption, suggesting that cell-to-cell interaction is essential for cancer-induced bone resorption. Adding MDA-231 cells to bone marrow cultures markedly induced osteoclast formation, and the expression of RANKL in osteoblasts was enhanced by contact with the cell surface of MDA-231 cells. These results indicate that RANKL-induced osteoclast formation and MMP-dependent matrix degradation are associated with osteolysis because of bone metastasis of breast cancer.     

过表达GDF15对肺腺癌细胞A549增殖、迁移和侵袭能力的影响

目的:探究GDF15在体外对人肺腺癌细胞株A549生物学行为的影响,为肺癌防治提供新的靶点。方法:通过质粒转染的方法,构建GDF15过表达和neo空载体的A549细胞株,运用MTT法、平板克隆和Transwell的实验方法,观察过表达GDF15对A549细胞株生物学行为的影响。结果:成功构建GDF15过表达的A549-GDF15细胞株和neo空载体的A549-neo细胞株。与空载体细胞株相比,过表达GDF15能够抑制A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力。结论:GDF15在体外可抑制肺癌细胞的增殖及迁移。     

蛋白酶体抑制剂用于肺癌骨转移治疗的研究

转移是癌症致死的主要原因,骨转移是排第三的好发部位.肺癌是排第四的嗜骨转移肿瘤.目前对于肺癌骨转移的治疗仪限于抑制骨破坏,不能促进新骨形成.在应用万珂治疗多发骨髓瘤的过程中,发现其可以治疗骨髓瘤骨病,既能抑制骨破坏,又能促进新骨的形成.能否将其用于肺癌乃至实体瘤骨转移的预防或治疗呢?本文就肿瘤骨转移现状及蛋白酶体抑制剂在多发性骨髓瘤骨病中作用做一综述,为将来蛋白酶体抑制剂用于实体瘤骨转移预防和治疗提供参考.     

过表达CUL4A对肺腺癌A549细胞生物学功能的影响

目的:探究CUL4A对人肺腺癌细胞株A549生物学行为的影响。方法:通过慢病毒感染的方法,构建CUL4A过表达的A549细胞株,通过体外平板克隆和Transwell实验检测A549细胞株的增殖、迁移和侵袭能力。结果:通过RT-PCR和Western-blotting证实CUL4A过表达的A549细胞株构建成功。 与对照组的细胞相比,上调CUL4A的表达能够促进A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力。结论:我们的研究结果强调了CUL4A在人肺腺癌细胞株A549中的重要性,并提示CUL4A不仅可能与肺癌的发生和转移有关,而且可能成为肺癌潜在的治疗靶点以及生物标志物。