癌细胞侵袭,转移器官特异性研究的进展

1 绪言临床工作中遇到的癌症患者在确诊时大多已有转移。这是癌症治疗过程中一个极为复杂和重要的问题,尽管原发肿瘤可经手术切除或进行放疗、化疗及免疫治疗,但转移瘤往往对以上措施效果不佳。临床观察表     

细胞粘附机制与癌细胞侵袭和转移

早在50年前Coman就提出恶性肿瘤细胞具有比正常组织细胞为低的粘附性。关于粘附的机制已有大量不同的实验研究，如与细胞表面电荷含量，细胞问连接结构改变及粘附分子作用等。目前细胞粘附机制已成为癌细胞侵袭和转移研究的热点之一。     

放疗后残存癌细胞侵袭性变化及其机制研究进展

临床癌症患者接受根治性放疗后,60%以上病理证实仍有残癌存在,因此探索放疗后残存癌细胞侵袭性变化及其机制,并据此采取相应对策有助于减少放疗后肿瘤的复发转移,提高放疗疗效。现就放疗后残存癌细胞侵袭性变化及其机制做简要综述。     

纤维连接蛋白在不同类型肺癌细胞侵袭过程中的作用及机制

目的 观察和探讨纤维连接蛋白(FN)对不同类型肺癌细胞侵袭能力的影响及机制。方法 在FN包被的培养板和FN滤膜的Boyden浸润小室等体外侵袭模型中，比较小细胞肿癌细胞系054A和肺腺癌细胞系A549粘附及迁移能力的差别，并检测FN对肿瘤细胞增殖活性的影响。分别给予细胞抗α3整合素、抗α5整合素、抗β1整合素单抗预处理后，观察侵袭性的变化。结果 FN增强A549细胞粘附、迁移及增殖活性的作用明显大于054A细胞。这种作用在A549细胞能被抗α3、抗α5和抗β1单抗抑制，而在054A细胞能被抗α3和抗β1单抗抑制。结论 FN对不同类型肺癌细胞侵袭能力的影响不同，可能与细胞膜整合素受体的差异有关。     

原肌球蛋白4在胃癌细胞迁移、侵袭和转移中的作用

目的:探索原肌球蛋白4（Tropomyosin4,TPM4）在胃癌细胞的迁移、侵袭和转移中的作用。方法:利用Real-time PCR、Western Blot及免疫荧光,检测原肌球蛋白4在不同胃癌细胞系及正常胃上皮细胞中的表达情况;利用免疫组化,检测原肌球蛋白4在胃癌组织及癌旁正常组织中的表达情况;利用慢病毒技术,在GC9811-P细胞中,分别转染LV-TPM4、shRNA-TPM4及对照空载体;通过Transwell和体内实验,检测胃癌细胞迁移、侵袭和转移。结果:Real-time PCR、Western Blot及免疫组化结果显示,原肌球蛋白4在胃癌细胞系及胃癌组织中的表达降低;上调原肌球蛋白4的表达后,抑制胃癌细胞的迁移、侵袭和转移;下调原肌球蛋白4的表达后,促进胃癌细胞的迁移、侵袭和转移（P<0.05）。结论:原肌球蛋白4抑制胃癌细胞的迁移、侵袭和转移。     

两种食管鳞癌细胞系增殖和侵袭能力的比较研究

目的：研究两种来源不同的食管鳞癌细胞系EC109和KYSE510分裂增殖能力和侵袭能力的差异。方法：利用MTT实验和侵袭实验,在体外分别检测EC109和KYSE510细胞的分裂增殖能力和侵袭能力;采用裸鼠皮下接种实验和爪垫皮下接种淋巴结转移模型,比较两种细胞在体内的成瘤能力、局部侵袭能力和区域淋巴结转移能力的差异;免疫印迹检测上皮-间充质细胞转换标志蛋白E-cadherin、γ-cadherin和Vimentin在两种细胞中的表达水平。结果：体外实验表明,EC109细胞的分裂增殖和侵袭能力均明显较KYSE510细胞的强（P〈0.05）;皮下接种和爪垫皮下接种淋巴结转移实验显示EC109细胞的成瘤能力、局部侵袭能力和淋巴结转移能力均较KYSE510细胞的高;免疫印迹检测发现,E-cadherin和γ-cadherin在EC109细胞中的表达水平较KYSE510细胞中的表达低,而Vimentin在EC109细胞中的表达则较KYSE510细胞中的表达高,提示EC109细胞发生上皮-间充质细胞转换的程度较KYSE510的高。结论：EC109细胞的增殖和侵袭能力均较KYSE510细胞的强,上皮-间充质细胞转换可能是导致这种差异的原因之一。     

骨桥蛋白不同剪接变体对肺癌细胞生长、侵袭及转移的影响

目的：研究骨桥蛋白（OPN）不同剪接变体在三株人肺癌细胞系A549、NCI-H209和95-D中的表达情况及其对肺癌细胞增殖、侵袭转移的影响.方法：RT-PCR和Western blot方法检测OPN不同剪接变体在三株肺癌细胞系中的mRNA和蛋白水平.构建不同OPN剪接变体的瞬时转染细胞.软琼脂克隆形成实验、细胞侵袭及划痕实验观察不同OPN剪接变体转染的A549细胞体外增殖、侵袭以及转移能力.结果：在三株肺癌细胞系中,OPN有3种剪接变体形式表达,A549和NCI-H209细胞中OPN-a和OPN-b的mRNA水平高于OPN-c,OPN-c的mRNA水平在95-D细胞中最高.Western blot也进一步发现三种剪接变体在三株肺癌细胞系中表达,三种剪接变体的蛋白表达水平与mRNA水平不一致,主要以OPN-a形式高表达.瞬转三种剪接变体至A549细胞,发现瞬转OPN-a和OPN-b可以更有效的促进A549细胞的增殖,而OPN-b和OPN-c对侵袭能力促进更明显,但是OPN-c更有效促进细胞迁移.结论：不同OPN剪接变体形式在肺癌细胞中的表达水平不同,其对肿瘤的生物学行为影响也不同.鉴定特异的OPN剪接变体可更有效的为评价肿瘤生长及转移提供参考指标.     

癌细胞分化诱导模型系统

肿瘤细胞的分化诱导和分化治疗,作为肿瘤治疗的一种新方法,在基础和临床上都得到证实,并且发现了许多有效的分化诱导物质。有效的分化诱导剂的寻找需要理想的模型,实验证明许多种肿瘤细胞都可以在体外被诱导分化和作为分化诱导剂的筛选模型,本文对可用于实验模型的肿瘤细胞的性质和分化特征进行了介绍。     

羟基磷灰石纳米粒子抑制胃癌细胞生长的体内外实验研究

目的：观察羟基磷灰石纳米粒子（Hydroxyapatite nanoparticles,Nano—HAP）对胃癌细胞系SGC-7901、BGC-823、MKN-28体外生长的影响及其对SGC-7901细胞皮下移植瘤裸鼠的抗瘤作用和药物毒性。方法：以不同浓度的Nano—HAP分别作用三种胃癌细胞48小时,MTT法检测其对胃癌细胞增殖的影响;以细胞划痕实验、黏附测定观察Nano—HAP对胃癌细胞侵袭力的影响;建立SGC-7901细胞皮下移植瘤裸鼠模型30只,随机分为对照组、Nano—HAP组和5-Fu组,观察每组移植瘤生长情况。结果：Nano—HAP可明显抑制胃癌细胞的增殖和生长,且呈剂量效应关系,并能降低胃癌细胞的体外侵袭和运动能力（P〈0．05）;同时可显著抑制SGC-7901细胞皮下移植瘤的生长,Nano—HAP组肿瘤体积明显小于对照组（P〈0．05）,肿瘤生长抑制率达47．96％;5-Fu组抑瘤率达54．30％,但表现出明显不良反应。结论：Nano—HAP在体外和体内均可显著抑制胃癌细胞生长,并降低胃癌细胞体外侵袭和运动能力。     

谷氨酸在调控胃癌细胞侵袭转移中的作用

目的:探讨谷氨酸受体NR1亚基在胃癌中的表达及谷氨酸对胃癌侵袭转移的调控作用。方法:运用Real-time PCR方法检测人胃癌高低转移细胞系中NR1亚基的表达情况;体外侵袭实验检测谷氨酸对胃癌细胞侵袭能力的影响及N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDA）的特异性阻断剂对胃癌细胞侵袭能力的阻断作用;全细胞膜片钳技术检测胃癌细胞上的谷氨酸受体诱发电流。结果:人胃癌细胞可表达NR1亚基,且NR1亚基在胃癌高转移细胞系中的表达量高于其在低转移细胞系中的表达量（P<0.05）;谷氨酸可增强胃癌细胞的侵袭能力,而阻断剂MK801可降低胃癌细胞的侵袭能力（P<0.05）;谷氨酸刺激后,胃癌细胞可产生谷氨酸受体诱发电流,MK801可部分有效阻断谷氨酸受体诱发电流。结论:谷氨酸受体NR1亚基在胃癌细胞中表达明显升高,谷氨酸与其结合可促进胃癌侵袭转移的发生,而特异性受体阻断剂可部分阻断其作用。     

外源性TGFBI抑制乳腺癌细胞生长的体内外实验

目的 研究转化生长因子β诱导基因 (transforming growth factor-β induced gene, TGFBI) 是否能抑制人乳腺癌细胞株(MDA-MB-231)的体内外增生。方法 将外源性TGFBI稳定转染到人乳腺癌细胞株(MDA-MB-231)中,测定细胞增殖率、细胞周期、软琼脂克隆形成率及P21、P53蛋白表达变化,检测乳腺癌细胞的致瘤性。结果 外源性TGFBI在人乳腺癌细胞株(MDA-MB-231)中能够稳定地高表达;外源性TGFBI可以明显地抑制乳腺癌细胞因血清生长因子刺激的增生;与转染空质粒的对照组细胞V23101比较,外源性TGFBI相对软琼脂克隆形成数减少了90.89%; TGFBI可以使人乳腺癌细胞阻滞在G1期,延缓其进入S期的时间。外源性TGFBI可以延长裸鼠肿瘤发生的潜伏期,并降低肿瘤发生率。结论 TGFBI能够抑制人乳腺癌细胞株(MDA-MB-231)的体内外增生。     

Induction of Invasive Growth in a Gallbladder Cancer Cell Line by Hepatocyte Growth Factor in vitro

To study the mechanism of invasion and metastasis of gallbladder cancer cells, we established a cancer cell line, GB-d1, from a metastatic lymphnode of poorly differentiated adenocarcinoma of the gallbladder. GB-d1 cells proliferate well in a dish culture and form small cystic cell clusters in a collagen gel containing 10% fetal bovine serum. A conditioned medium of human embryonic lung fibroblasts (HEL) stimulated the proliferation of GB-d1 cells and induced cell scattering in the dish culture. In the gel culture, the conditioned medium induced a transformation of the spherical clusters to arborizating colonies with tubular projections that mimicked an invasion of cancer cells into the surrounding tissue. Similar results were obtained when 10 ng/ml of human recombinant hepatocyte growth factor (h-rHGF) was added to the culture medium. The proliferative and morphological changes induced by the conditioned medium were inhibited by antiserum against h-rHGF. HEL and human gallbladder stromal fibroblast-like cells produced substantial levels of HGF in the culture media, while GB-d1 did not produce any detectable level of HGF. These results suggest that HGF promotes the invasive growth of gallbladder cancer cells in vitro , and it was also suggested that stromal fibroblasts may play an important role in the invasive progression of gallbladder cancer in a paracrine fashion.     

Myofibroblasts enable invasion of endothelial cells into three-dimensional tumor cell clusters: a novel in vitro tumor model

Purpose In an effort to study the importance of stromal involvement in angiogenesis, we developed a novel, multicellular model that utilizes three of the primary cell types involved in tumor angiogenesis.Methods Fluorescently labeled human microvascular endothelial cells (HMVECs), 10T1/2 cells and myofibroblasts were incubated in the presence of a three-dimensional tumor cell cluster resuspended in collagen and embedded in Matrigel.Results HMVECs cultured in the presence of a human SKOV-3 ovarian carcinoma tumor cell cluster, surrounded the tumor cell cluster, while myofibroblasts invaded the cluster, localizing within the tumor cell mass. In contrast, 10T1/2 cells, a pluripotent mouse mesenchymal cell line with pericyte-like properties, did not demonstrate the same invasive phenotype. HMVECs cultured in the presence of myofibroblasts invaded the tumor cell cluster and colocalized with the myofibroblasts as demonstrated by fluorescent microscopy and immunohistochemistry. The angiogenesis inhibitors SU6668 and paclitaxel inhibited stromal invasion, while a broad-spectrum matrix metalloproteinase inhibitor did not.Conclusions This model emphasizes the critical interaction between endothelial cells and myofibroblasts and provides a more complete in vitro model for studying angiogenesis and tumor progression.     

The Expression of Invasive Behavior of Differentiated Squamous Carcinoma Cell Line Evaluated by an in vitro Invasion Model

In order to elucidate the factors contributory to the expression of invasiveness of oral squamous cell carcinoma, we conducted biochemical and morphological comparisons of well differentiated squamous carcinoma cell line OSC-19 (oral squamous cell carcinoma) and undifferentiated carcinoma cell line KB, both cultured on 3T3 cell-embedded collagen gel ( in vitro invasion model). OSC-19 cells invaded 3T3 cell-embedded collagen gel, while KB cells and OSC-19 cells on 3T3 cell-free gel matrix were less invasive. Cultured OSC-19 cells were characterized by lower proliferating activity, lower secretion of laminin and higher secretion of fibronectin than those of KB cells. Although the basement membrane with deposition of laminin and type IV collagen was formed, it was discontinuous at the invasion front. Gelatin zymography and western blotting showed matrix metalloproteinases (MMP), i.e., 72 kDa gelatinase (MMP-2) and 92 kDa gelatinase (MMP-9). Gelatinolytic activity was assayed, and was higher in OSC-19 cells than in KB cells or OSC-19 cells of the 3T3 cell-free model. By immuno-histochemical analysis, MMP-2-positive cells were found scattered in both cell lines without any preferential localization, and the positivity for MMP-9 was localized in the invasion front of OSC-19 cells. These results strongly suggest that the invasiveness of squamous cell carcinoma is well correlated with cell-matrix adhesion by fibronectin and with focal elaboration of metalloproteinases, especially MMP-9, which play a major role in degrading the extracellular matrix components.     

IL-12对CIK细胞体外增殖及体内外杀瘤活性影响的实验研究

目的 动态观察IL-12对细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killer cells,CIK)体外增殖,体内外的细胞毒活性的影响.方法 采用三种不同的细胞因子组合扩增CIK细胞,即IL-2组:IFN-γ、CD3单抗、IL-1和IL-2;IL-2加IL-12组:IFN-γ、CD3单抗、IL-1、IL-2和IL-12;IL-12组:IFN-γ、CD3单抗、IL-1和IL-12.流式细胞术分析细胞表型,细胞计数法测定细胞的增殖.MTT法测定CIK体外细胞毒活性,并通过做扫描和透射电镜,对CIK细胞杀伤的肿瘤细胞进行形态学观察.研究CIK细胞对BGC-823荷瘤裸鼠的体内抗肿瘤作用.结果 三种方法均可使细胞增殖能力显著增加,对CD3+CD56+细胞的诱导作用也无明显差异,IL-12与IL-2联合作用组促增殖能力和细胞毒性作用明显强于其他两组(P＜0.05).被CIK细胞杀伤的肿瘤细胞的死亡形式是坏死和凋亡.动物实验证实CIK有较强的体内抗瘤活性,可延长荷瘤鼠的生存期,联合IL-12与IL-2诱导的CIK细胞疗效较好.结论 IL-12同样可以用于CIK细胞的诱导,而联合IL-12与IL-2诱导的CIK细胞其增殖能力和体内外抗肿瘤活性均增强.     

选择性环氧化酶-2抑制剂对卵巢癌细胞抑制作用的体内体外研究

目的:研究选择性环氧化酶-2抑制剂美洛昔康在体内体外对卵巢癌生长侵袭的抑制作用。方法:使用2种卵巢癌细胞株,研究不同浓度的美洛昔康对于卵巢癌细胞增殖的抑制作用。利用移植卵巢癌细胞株小鼠模型,研究美洛昔康对小鼠背部皮下移植瘤生长以及肿瘤中VEGF表达、微血管密度以及细胞凋亡的影响,并将之与顺铂的作用相比较。结果:在体外实验中,美洛昔康对2种卵巢癌细胞的增殖均有抑制作用,且呈剂量依赖性。体内实验证明美洛昔康明显抑制小鼠皮下移植瘤的生长,其抑制率为30.79%（P＜ 0.0001）。各组肿瘤组织中VEGF的表达经半定量测定分别为:每高倍视野对照组5.17±0.52、、顺铂组4.32±0.73及美洛昔康组4.81±0.58。与对照组相比,美洛昔康饲养的小鼠肿瘤中VEGF的表达受到明显抑制（P＜0.0001）并伴随微血管密度的明显减低。TUNEL法对肿瘤组织中凋亡细胞计数,结果分别为:对照组12.8±1.3、顺铂组11.5±1.8及美洛昔康组23.3±2.7。与对照组比较,美洛昔康饲养的小鼠肿瘤中,细胞凋亡的数量明显增多（P＜0.001）。美洛昔康的抗肿瘤效果在某些方面优于顺铂。结论:美洛昔康在体内体外实验中表现出抗卵巢肿瘤生长和侵袭的作用。选择性环氧化酶-2抑制剂或许可以作为潜在的新型抗卵巢癌药物应用于临床。     

血管内皮钙黏蛋白对非小细胞肺癌侵袭转移的影响及其作用机制

目的 探讨非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）组织中血管内皮钙黏蛋白（vascular endothelial cadherin, VE-cadherin）的表达和其对细胞侵袭迁移能力的影响及作用机制。方法 采用免疫组织化学、RT-PCR法检测VE-cadherin在人NSCLC组织和癌旁组织中的表达;Westernblot法检测VE-cadherin在NSCLC细胞株中的表达;Transwell实验检测VE-cadherin对NCI-H460细胞侵袭迁移能力的影响;免疫荧光检测VE-cadherin与P120ctn在NCI-H460细胞上的定位;免疫共沉淀检测VE-cadherin与P120ctn的连接情况。结果 VE-cadherin在肺癌组织中表达水平较癌旁组织上调,其表达与NSCLC有无吸烟史、有无淋巴结转移有关（P<0.05）。VE-cadherin在PG、NCI-H460、 A549细胞株表达水平不同,干扰VE-cadherin表达后,NCI-H460细胞侵袭迁移能力下调,低氧可诱导VEcadherin在NCI-H460细胞表达增强,VE-cadherin与P120ctn存在结构上的连接。结论 VE-cadherin可能通过缺氧信号活化及P120ctn介导参与NSCLC侵袭、转移。     

人卵巢癌高低侵袭潜能细胞系差异蛋白的初步分析

目的：筛选与卵巢癌侵袭转移特性相关的蛋白质，为研究卵巢癌侵袭转移机制奠定基础。方法：将人卵巢癌细胞系SKOV-3在裸鼠体内多次传代。体外培养建系，结合细胞电泳速度、侵袭及移动实验筛选高、低侵袭潜能细胞亚系。采用表面增强激光解吸电离-飞行时间-质谱（SELDI-TOF-MS）检测二者的细胞裂解液。比较其蛋白质指纹图谱。结果：经过多次体内传代，结合体外实验筛选出细胞亚系SKOV-3F3，与其母系SKOV-3相比具有高侵袭潜能。比较二者蛋白质指纹图谱发现：6个差异蛋白质峰（质荷比M／Z分别为6249、14675、15425、15717、17123和17660）仅在SKOV-3中表达，3个差异蛋白质峰（M／Z分别为4355、4823和5763）仅在SKOV-3F3中表达,2个差异蛋白质峰（M／Z分别为1842和3145）均可在SKOV-3的3代亚系中捕获，但未在母系SKOV-3中发现。此外，5个差异蛋白质峰（M／Z分别为1242、5465、6899、6568和14027）在SKOV-3及其3代亚系中均可表达，但强度不同。结论：通过比较同-遗传背景的高、低侵袭潜能卵巢癌细胞的蛋白质指纹图谱，发现与侵袭潜能密切相关的差异蛋白质峰，对这些蛋白进行鉴定和功能验证有助于阐明卵巢癌侵袭转移机制。