关键词:
肿瘤相关成纤维细胞
上皮-间质转化
肿瘤干细胞
趋化因子
信号转导通路
摘要:
[研究背景及目的]
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是最常见的消化系统肿瘤之一。尽管近30年来HCC的诊断与治疗已取得了较大进展,但是其预后并未得到根本改善。因此,深入研究HCC发生、发展及其耐药机制,寻找有效的治疗靶点是研究人员亟需攻克的难题。
随着肿瘤研究不断深入,研究人员发现肿瘤细胞并不是“孤军奋战”,他们可以招募周围间质细胞形成一个新的整体,我们称之为肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)。肿瘤微环境是由肿瘤细胞、细胞外基质(extracellular matrix, ECM).多种间质细胞及其分泌的蛋白组成。间质中的细胞成分主要分为三类:血管相关细胞(angiogenic cells)、免疫细胞(immune cells)及肿瘤相关成纤维细胞(tumor associated fibroblasts,TAFs)。越来越多的研究表明TAFs参与维持肿瘤的标志性特征,如增殖信号的持续活化、抵抗细胞死亡、维持细胞持续复制、诱导血管生成、促进增殖及转移、改变能量代谢等。同时,TAFs增加肿瘤细胞对化疗药物的抵抗能力。因此,靶向TAFs阻断其对肿瘤的“支持”作用是肿瘤治疗的新策略。
基于以上研究背景,本研究主要探索TAFs对HCC发生、发展的作用。我们将从三个方面展开研究。首先,在人HCC组织中分离并纯化TAFs及癌旁成纤维细胞(peri-tumor fibroblasts,PTFs),利用细胞免疫化学及Real-time PCR检测TAFs与PTFs相关标记物的表达,研究二者生物学特性差异;在此基础上建立TAFs与肝肿瘤细胞株体外共培养系统,观察TAF对肝肿瘤细胞株增殖、侵袭、转移、成球、上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transformation,EMT)、皮下成瘤与转移等生物学效应的影响;进一步研究TAFs促进肿瘤恶性转化的机制,芯片检测并筛选TAFs与PTFs分泌差异的趋化因子,探讨趋化因子对TAFs与肝肿瘤细胞Cross-talk的作用并寻找相关信号转导通路。为HCC的临床治疗提供新的思路和方法。
[实验方法]
一、肝癌相关成纤维细胞的分离与鉴定
1.分离并纯化TAFs与PTFs
将人HCC组织与癌旁组织剪碎,胶原酶Ⅳ消化完全后梯度离心得到TAFs与PTFs,利用Anti-fibroblast磁珠纯化原代分离的成纤维细胞。
2.鉴定TAFs与PTFs
细胞免疫化学与Real-Time PCR检测TAFs与PTFs细胞α-SMA、Vimentin、FSP-1及EMT相关指标表达。
3. TAFs与PTFs生物学特性的差异
将不同TAFs与PTFs以3×103/孔的数量接种于96孔板中,每组设3个复孔,CCK-8每天检测TAFs与PTFs的增殖情况;将TAFs与PTFs消化并重悬于无血清DMEM中,以4×104/孔的数量接种于上层迁移小室,24小时后检测TAFs与PTFs的迁移情况。
二、TAFs与PTFs对肝肿瘤细胞生物学特性的影响
1.建立TAFs、PTFs与肝肿瘤细胞的共培养系统
将’TAFs与PTFs置于0.4μm共培养小室中与下层肿瘤细胞共培养或收集
TAFs与PTFs培养液上清(条件培养基Conditional medium,CM)直接培养肝肿瘤细胞。
2. TAFs对肝肿瘤细胞株增殖、侵袭及迁移能力的影响
建立TAFs与PTFs与肝肿瘤细胞的共培养系统,CCK-8检测TAFs与PTFs或其条件培养基(含3%FBS的DMEM培养成纤维细胞24小时)对不同肝肿瘤细胞株增殖能力的影响;将TAFs与PTFs (1×104)接种于24孔板底层,肝肿瘤细胞株LM3置于上层侵袭小室中,24小时后利用结晶紫对侵袭细胞进行染色,显微镜观察并拍照;将TAFs与PTFs细胞或条件培养基(含3%FBS的DMEM培养成纤维细胞24小时)置于24孔板底层,肝肿瘤细胞株接种于上层迁移小室中,24小时后利用结晶紫对迁移细胞进行染色,显微镜观察并拍照。
3. TAFs对肝肿瘤细胞株上皮-间质转化的作用
将2×105的Huh7细胞接种于35mm培养皿中,待其贴壁后更换培液为TAFs与PTFs条件培养基(含3%FBS的DMEM培养成纤维细胞24小时),Real-time PCR及细胞免疫荧光法检测EMT相关指标的表达。
4. TAFs对肝肿瘤细胞株“干性”的影响
TAFs与PTFs条件培养基处理(干细胞专用培养液培养成纤维细胞24小时)Huh7细胞48小时,Real-time PCR检测肿瘤干细胞(Cancer stem cel