CD147分子在肺腺癌A549細胞生物學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展的生物學特性,以及缺乏有效的早期診斷手段,病死率高、預后差,己成為嚴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,其中非小細胞肺癌占80％,按其病理分型依次遞減為腺癌、鱗癌、大細胞肺癌等。腺癌易發(fā)生血行轉移,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,因此對肺腺癌細胞的生物學特性進行深入的研究有著非常重要的意義。
　　CD147,又稱基質金屬蛋白酶誘導因子

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

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

4、　腫瘤細胞從原位增殖到浸潤、轉移是一個多因素參與、多步驟的復雜過程,包括基底膜降解、基質滲透、腫瘤細胞進出血管和對靶組織的侵襲等。盡管腫瘤有多種不同類型,但卻有一個顯著相似的、共同促進腫瘤生長和發(fā)展的生物學特性。腫瘤細胞高表達的CD147使得MMPs表達數(shù)量及活性增加,從而降解基底膜的主要成分,破壞天然組織的機械屏障,促進腫瘤的浸潤和轉移。同時MMPs對細胞外基質(extra cellular matrix,ECM)的降解可使以儲存形式

5、而無生物學活性的血管內(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)皮細胞的特異性激活因子,可使小血管的通透性增加,導致血漿蛋白外漏和血管外纖維蛋白膠體形成,不僅為內(nèi)皮細胞生長提供合適的環(huán)境,而且導致腫瘤內(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。對其進行的調(diào)控可直接影響到腫瘤血管的形成。
　　增殖是細胞延

6、續(xù)生命的形式,腫瘤細胞也不例外,抑制細胞增殖,是治療腫瘤的重要方面。我們對所構建的細胞系進行了細胞增殖實驗對比,發(fā)現(xiàn)過表達CD147組的細胞增殖速度明顯快于其它幾組,而干涉CD147組的細胞增殖速度最慢,表明CD147表達量的高低與肺腺癌細胞的增殖速度成正比。對其活性的抑制,可以使肺腺癌細胞的增殖速度降低,CD147是一個在肺腺癌細胞增殖中發(fā)揮重要作用的分子。
　　浸潤與轉移是惡性腫瘤危及生命的最主要生物學特性,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、轉移的過程,是治療腫瘤最直接、最有效的方法。我們通過對比穿透Matrigel膠細胞數(shù)發(fā)現(xiàn),高表達CD147的細胞有著更強的浸潤能力,而下調(diào)CD147的表達可使腫瘤細胞的浸潤能力降低,浸潤的過程減慢。說明CD147可影響A549細胞的浸潤能力,上調(diào)其表達,可以使A549細胞的浸潤能力增強,而下調(diào)其表達,可以使A549細胞的浸潤能力降低。隨后的劃痕試驗顯示CD147在促進肺腺

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

9、白兩個水平對所建細胞系的VEGF表達量進行檢測,結果顯示VEGF的表達水平可隨著CD147分子的表達增高而增高,降低而降低。說明CD147分子可以正向調(diào)控VEGF的表達。隨后的檢測內(nèi)皮細胞的管腔形成能力的實驗結果與CD147調(diào)節(jié)VEGF變化情況是一致的。與對照組相比,過表達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,從而影響到血管的生成。我們的結果與在其它腫瘤細胞實驗中得到

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