乳腺癌肿瘤环境中的间充质干细胞通过调节TGF-β1促进乳腺癌细胞的转移

摘要

肿瘤的发生发展涉及细胞对凋亡信号的耐受或逃避、肿瘤新生血管生成、细胞获得侵袭和转移能力、细胞增殖能力的维持、贴壁侵入脉管系统、到达远端部位后的定植、在转移部位的存活和克隆性增生等一系列级联过程,最终形成肉眼可见的肿瘤。其中肿瘤的侵袭转移是癌症患者的主要致死因素。因此,探讨调控肿瘤细胞侵袭和转移的分子机制有望为临床上防止肿瘤侵袭和转移的发生,提高肿瘤病人的生存率和生活质量提供新的手段。
　　 本文的第一部分,我们研究乳腺癌微环境中的间充质干细胞(MSC)能否促进乳腺癌的转移。乳腺癌是严重威胁女性生命健康的恶性肿瘤。随着医学的进步,对乳腺癌的诊断和治疗水平有了很大提高。但是,大部分乳腺癌患者终将死于癌症的复发和转移。上皮间质转化过程(EMT)在胚胎发育的过程中必不可少,同时被认为是肿瘤细胞发生转移早期的必要阶段。我们利用乳腺癌细胞系 MCF7、MDA-MB-435S细胞与MSCs共培养来模拟并研究乳腺癌微环境中的MSCs对乳腺癌细胞的作用。共培养3天后,两种细胞系均发生了EMT的变化；进而我们借助MTT细胞增殖试验、碘化丙锭单染的流式细胞术、软琼脂克隆形成实验、Transwell侵袭和迁移实验等一系列实验方法观察比较了MCF7细胞在共培养前后增殖、周期、成瘤性以及侵袭迁移能力的变化,结果发现,MSCs共培养能明显促进乳腺癌细胞的侵袭和迁移,但对细胞周期和增殖能力没有明确的影响；此外,MCF7经共培养后miR-200b和miR-200c的表达下调,伴随这些miRNAs表达的改变,它们的靶基因ZEB1与ZEB2有明显的上调,而且,当外源性的过表达miR-200b和miR-200c时,能够部分逆转EMT的现象；进一步的研究发现,共培养后MCF7 TGF-β1水平明显升高,外源性的TGF-β1抑制剂能够显著抑制与MSC共培养引起的乳腺癌细胞MCF7的EMT过程,包括E-cadherin、miRNA-200及其靶基因的变化。上述结果表明乳腺癌微环境中的MSCs可以通过调节TGF-β1,诱发乳腺癌细胞MCF7的EMT过程,从而增加其转移的潜能。
　　 本文的第二部分,我们研究慢性粒细胞白血病(CML)骨髓来源的肿瘤干细胞的免疫学特征,与正常人来源的间充质干细胞比较,是否存在免疫功能的异常。我们分离了正常人和CML患者的骨髓中的MSCs,利用MLR法检测其对T细胞增殖的影响,流式检测其对T细胞周期、凋亡的作用情况。结果显示,CML和正常志愿者骨髓来源的MSCs的细胞形态和表型没有差异,CML患者来源的MSCs抑制T细胞增殖的能力和抑制T细胞停留在G0/G1期的作用均减弱,CML患者抑制T细胞凋亡的作用增强。我们认为,CML患者骨髓来源的MSCs存在明显的免疫调节功能缺陷,如果使用CML患者自体的MSC移植治疗可能不是一种很好的选择,对于CML患者最好是选用异基因的MSC移植。