基质金属蛋白酶-7通过诱导细胞离解参与调控胰腺癌细胞侵袭转移的分子机制

摘要

诊断胰腺癌时，通常已出现局部或远隔转移，以至于无法进行根治性手术治疗。目前胰腺癌细胞侵袭转移的分子机制尚未完全明确。目前已知癌细胞从原发部位的解离是侵袭转移过程中重要的第一步，明确癌细胞解离的分子机制有助于阐明胰腺癌侵袭转移的分子机制，从而为开发针对胰腺癌侵袭转移的新型诊断和治疗方法提供新的靶标。
　　 前期研究中建立两种具有不同侵袭转移能力的仓鼠胰腺癌细胞系：非解离型低转移株细胞PC-1和解离型高转移株细胞PC-1.0,表现为完全不同的生长方式。非解离型低转移株细胞PC-1呈岛样细胞克隆方式生长，解离型高转移株细胞PC-1.0呈单个细胞方式生长。此外，EGFR介导的MEK2/ERK2信号转导通路通过破坏解离非解离型胰腺癌细胞间的紧密连接，从而参与调控胰腺癌细胞的解离及侵袭转移。
　　 另外，基质金属蛋白酶-7(Matrix metalloproteinase-7，MMP-7)可以分解很多底物，例如：纤维蛋白、层粘连蛋白、蛋白聚糖、弹性蛋白、明胶、Ⅳ型胶原、聚集蛋白聚糖、巢蛋白[11]。MMP-7在其他蛋白激酶(纤溶酶原、MMP-1、MMP-2、MMP-9等)活化过程中也起着重要的作用。同时，MMP-7较其它MMP分子在胰腺癌侵袭的程度、淋巴结和远处转移、以及进展期肿瘤的发展中起着更加重要的作用。但是目前MMP-7调控侵袭转移过程的具体机制尚未完全明确。
　　 目的：
　　 本研究通过检测MMP-7和紧密连接蛋白的表达，进一步阐明MMP-7参与调控胰腺癌细胞解离及侵袭转移的分子机制。
　　 材料与方法：
　　 一、材料
　　 利用仓鼠解离型高转移株胰腺癌细胞(PC-1.0)和非解离型低转移株胰腺癌细胞(PC-1)，以RPMI-1640培养液培养，并加10％的胎牛血清、100U/ml的青霉素G和100ug/ml的链霉素，于37℃、含5％CO2和95％空气的孵箱中培养。
　　 二、方法
　　 利用兔抗人的MMP-7、claudin-1、occludin和Z0-1的多克隆抗体为一抗。用若丹明标记的荧光抗体做为二抗。我们应用细胞体外侵袭实验和Western杂交来明确MMP-7参与调控胰腺癌细胞侵袭转移的分子机制。
　　 结果：
　　 一、Western杂交检测胰腺癌中MMP-7的表达结果
　　 Western杂交结果显示MMP-7在细胞中以前酶原的形式存在(仓鼠胰腺癌细胞中分子量为27kDa，人胰腺癌细胞中分子量为28kDa)。仅在PC-1.0和AsPC-1细胞的培养基上清中检测出活化型MMP-7蛋白(仓鼠胰腺癌细胞分子量为17kDa，人胰腺癌细胞分子量为18kDa)。尽管在未处理的PC-1和Capan-2细胞培养基上清中前MMP-7蛋白表达较强，但未检测出活化的MMP-7蛋白表达。此外，AG1478(EGFR抑制剂)或U0126(MEK抑制剂)明显抑制上述胰腺癌细胞内及培养液上清中MMP-7的表达。
　　 二、免疫组化的结果显示
　　 MMP-7破坏细胞间的紧密连接，并诱导紧密连接蛋白claudin-1，occludin和Z0-1转移到细胞质中，调控胰腺癌细胞的解离。
　　 三、体外侵袭实验的结果显示
　　 MMP-7诱导非解离型胰腺癌细胞的侵袭能力增强。而原本侵袭能力较强的PC-1.0和AsPC-1细胞，在加入AG1478或U0126后，细胞侵袭能力受到抑制。
　　 结论：
　　 MMP-7可通过破坏细胞间的紧密连接并诱导紧密连接蛋白的移位，增强胰腺癌细胞的体外侵袭能力，诱导胰腺癌的细胞解离，进而调控胰腺癌细胞的侵袭转移。MMP-7可作为胰腺癌分子靶向治疗的新靶标。