IGFBP-7在結(jié)直腸癌實(shí)質(zhì)-間質(zhì)相互作用中對(duì)縫隙連接蛋白Cx43的影響.pdf

1、結(jié)直腸癌是一類嚴(yán)重危害人類健康的惡性腫瘤。近年來，隨著化療、放療和生物靶向治療等多種手段的開展，死亡率有所下降，但發(fā)病率仍然很高。在中國，大腸癌發(fā)病率增長速度迅猛，尤其是蘇浙滬三地。檢出率低是影響大腸癌早期發(fā)現(xiàn)及治療效果的重要因素之一。因此，提高大腸癌的早期診斷水平對(duì)治療具有積極意義。
　　 以往對(duì)大腸癌的研究主要集中在腫瘤細(xì)胞本身，而對(duì)腫瘤細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞相互作用對(duì)腫瘤影響的研究較少。成纖維細(xì)胞是間質(zhì)微環(huán)境中的一個(gè)主要成分，它與

2、腫瘤細(xì)胞之間存在直接作用和間接作用兩種方式。
　　 腫瘤細(xì)胞和間質(zhì)成纖維細(xì)胞之間直接相互作用分為縫隙連接，中間連接、橋粒和緊密連接。縫隙連接蛋白43(ConneXin43，Cx43)是縫隙連接通道蛋白的一種，與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，其主要作用機(jī)制是通過促進(jìn)相鄰細(xì)胞凋亡而抑制腫瘤演進(jìn)。
　　 本實(shí)驗(yàn)首先檢測4種結(jié)腸癌細(xì)胞系SW480、SW620、RKO和HT-29細(xì)胞Cx43的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)RKO細(xì)胞Cx43

3、高表達(dá)，而SW480、SW620和HT-29表達(dá)較低。由于SW480和SW620細(xì)胞具有相同的遺傳背景，我們因此選擇這兩種細(xì)胞分別和HSF細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞雙層共培養(yǎng)和直接混合共培養(yǎng)，以觀察它們相互作用對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞SW480和SW620的Cx43表達(dá)的影響以及對(duì)這兩種細(xì)胞生長的影響，同時(shí)觀察相互作用對(duì)間質(zhì)成纖維細(xì)胞活化的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)SW480和SW620細(xì)胞與HSF細(xì)胞共培養(yǎng)4d后Cx43表達(dá)均增加，同時(shí)HSF細(xì)胞被活化，并且這種活化的成纖

4、維細(xì)胞可以明顯促進(jìn)SW480和SW620細(xì)胞的生長。
　　 除了直接相互作用外，間接相互作用也發(fā)揮著積極影響，它是細(xì)胞因子通過旁分泌和內(nèi)分泌等形式完成的。TGF-β信號(hào)通路是調(diào)節(jié)腫瘤實(shí)質(zhì)-間質(zhì)相互作用的一條通路，它在腫瘤早期起抑制癌癥的作用，但晚期在外界因素作用下發(fā)揮促癌的作用，我們實(shí)驗(yàn)室早期研究發(fā)現(xiàn)IGFBP-7是一個(gè)在腫瘤實(shí)質(zhì)間質(zhì)相互作用后表達(dá)增加的分泌蛋白，它主要在結(jié)直腸癌中表達(dá)，通過調(diào)節(jié)IGFs和胰島素的生物效應(yīng)，直接參

5、與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、黏附等，具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡、老化和減少腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移等作用。我們前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在腫瘤組織浸潤前沿處IGFBP-7表達(dá)明顯強(qiáng)于實(shí)體內(nèi)部，且這種高表達(dá)與病人的生存時(shí)間呈正相關(guān)。隨后細(xì)胞學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌細(xì)胞與間質(zhì)成纖維細(xì)胞相互作用能促進(jìn)IGFBP-7表達(dá)。我們通過TGF-β1刺激SW480細(xì)胞和SW620細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)IGFBP-7的表達(dá)升高，說明TGF-β1信號(hào)通路促進(jìn)IGFBP-7的表達(dá)。
　　 正如前面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的

6、結(jié)果，Cx43在腫瘤組織中的表達(dá)具有和IGFBP-7同樣的改變趨勢：浸潤前沿的腫瘤細(xì)胞表達(dá)水平明顯高于腫瘤中心區(qū)域的腫瘤細(xì)胞。隨后我們?cè)诮Y(jié)腸癌細(xì)胞CW2和RKO以及轉(zhuǎn)染IGFBP-7的CW2和RKO細(xì)胞中觀察其對(duì)腫瘤細(xì)胞Cx43表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染IGFBP-7的CW2細(xì)胞中Cx43在mRNA和蛋白水平表達(dá)都升高，而在同樣轉(zhuǎn)染IGFBP-7的RKO細(xì)胞Cx43在蛋白水平升高，而在mRNA水平卻降低。對(duì)TGF-β1信號(hào)通路的Sma

7、d2蛋白磷酸化檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染IGFBP-7的CW2細(xì)胞和RKO細(xì)胞磷酸化程度都降低，說明Cx43的表達(dá)增加可能是通過抑制TGF-β1-Smad2信號(hào)通路并促進(jìn)TGF-β1的其他信號(hào)通路來完成的。
　　 Cx43在正常組織中主要表達(dá)在細(xì)胞膜上，但是在腫瘤組織中表達(dá)卻在胞漿中。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染IGFBP-7和空載體的RKO細(xì)胞都在胞漿表達(dá)Cx43，只是轉(zhuǎn)染IGFBP-7的RKO細(xì)胞表達(dá)量要高些，但染料示蹤實(shí)驗(yàn)對(duì)RKO-EV和RKO

8、-RP細(xì)胞進(jìn)行了細(xì)胞間縫隙連接通訊(GJIC)功能的檢測還沒有發(fā)現(xiàn)這種表達(dá)增高能重建GJIC。
　　 本研究得到如下結(jié)論：
　　 1.結(jié)腸癌細(xì)胞SW480/SW620和成纖維細(xì)胞HSF共培養(yǎng)促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞Cx43表達(dá)，并促進(jìn)SW480/SW620細(xì)胞生長，同時(shí)使成纖維細(xì)胞HSF活化。
　　 2.TGF-β1促進(jìn)SW480細(xì)胞IGFBP-7和Cx43 mRNA表達(dá)，誘導(dǎo)SW620細(xì)胞IGFBP-7 mRNA的表達(dá)。