趋化因子受体CXCR4在结直肠癌中的表达及影响细胞迁移的研究

摘要

背景与目的：肿瘤是一个重要的公众健康问题。在世界范围内，结直肠癌是第3位的常见恶性肿瘤，结直肠癌预后差主要原因在于其复发和转移。新近研究表明，趋化性细胞因子及其受体的相互作用可能在癌细胞的迁徙转移过程中起着极其重要的作用。自第一个趋化因子于80年代末被确认以来，迄今已发现至少50种趋化因子。其中最令人瞩目的是趋化因子受体CXCR4与其配体CXCL12的相互作用，现发现趋化因子CXCL12及其受体CXCR4在胚胎发育，造血干细胞的迁移和各种免疫反应中发挥重要作用,是许多生理和病理过程中指导细胞运动的中心因素。CXCR4并不是肿瘤特异性标记物,CXCR4作为趋化因子受体广泛存在于许多正常组织，Muller报道了在大鼠模型中CXCR4与其配体CXCL12共同作用导致乳腺癌细胞转移后，该趋化因子及其受体对肿瘤细胞转移作用的影响受到广泛重视。近年来发现其与肿瘤的生长，侵袭，转移和分泌密切相关。目前研究发现趋化因子受体CXCR4在多种器官肿瘤中高表达,本研究着重从CXCR4分子在临床结直肠癌组织中的表达及其意义方面入手，同时研究趋化因子受体CXCR4在结直肠癌转移等生物学行为中的作用。 方法：①评定CXCR4基因亚型在结直肠癌中的表达情况，同时利用半定量PCR分析该基因在结直肠正常组织与肿瘤组织中的表达情况。②收集结直肠癌患者肿瘤标本，利用组织芯片和免疫组织化学等技术手段，分析CXCR4 在49例结直肠癌组织中的表达情况。③利用结直肠癌细胞株为载体，采用实时定量PCR 及WESTERN blot蛋白印迹法分析该趋化因子受体于基因与蛋白水平上在各种结直肠癌肿瘤细胞中的表达，筛选高表达的细胞株，同时行细胞功能实验。 结果:1.CXCR4基因有两个亚型,PCR 证实CXCR4A 在结直肠癌中几乎不表达，而CXCR4B 在结直肠癌中相对高表达。2.利用实时定量PCR 分析CXCR4 在结直肠癌细胞中的表达情况，结果表明HT29细胞中CXCR4 表达量最高，HCT116 几乎不表达，而SW480、SW620、LoVo、COLO205、CaCO2、SW1116的表达介于以上二者之间。蛋白水平上，CXCR4蛋白在结肠直肠癌细胞株SW480、HT29、SW620、COLO205中表达较高,在SW11116和LoVo中表达较低,在HCT116和CaCO2中不表达。3.组织芯片的免疫组化染色显示，CXCR4 在结肠直肠癌组织中（阳性率为71.4％）表达高于正常结肠直肠黏膜组织（阳性率为11.1％），差异具有统计学意义。在结肠直肠癌组织中，伴发淋巴结转移者的CXCR4 表达明显高于未发生转移者，差异具有统计学意义；同时，在不同的结肠直肠癌TNM 分期者中，Ⅲ期和Ⅳ期者CXCR4表达明显高于Ⅰ期和Ⅱ期者，差异具有统计学意义,但CXCR4的表达与病人的年龄、性别、肿瘤细胞分化程度及肿瘤发生部位无相关性。4.转染CXCR4 SiRNA 后明显抑制CXCR4基因的表达，经CXCR4 SiRNA 作用的SW480细胞，经Transwell 小室迁移试验后，CXCR4 SiRNA组转移细胞数目均低于阴性siRNA组和对照组而阴性SiRNA组和对照组间的差异均无统计学意义。 结论:趋化因子受体CXCR4 在结直肠癌中的表达相对于正常黏膜细胞而言,表达明显增高,主要位置表达在肿瘤细胞的胞膜和胞质中，CXCR4的过表达与临床资料的统计如淋巴结转移,结直肠癌的TNM 临床分期存在着显著的相关性,小干扰RNA 实验验证趋化因子受体CXCR4的下调阻碍肿瘤细胞的迁移。以上结果意味着CXCR4 可能成为结直肠癌治疗的一个潜在靶点。