结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是常见的恶性肿瘤之一。截止2015年,结直肠癌的新发病在我国例数达到37.63万人,死亡患者为19.10万人。越来越多的证据表明,结直肠癌的发生和发展是由于在微环境中转化细胞之间复杂的相互作用所造成的遗传和表观遗传改变。多基因、多因素、多分子信号参与的渐进性恶性积累过程是结直肠癌的发病机制。核心蛋白聚糖(decorin,DCN)是具有多种生物活性的细胞外基质重要组分之一。大量研究证实DCN在肿瘤发生发展中具有重要作用。越来越多的研究表明,作为肿瘤微环境的重要组分,DCN能够与多种因子或细胞膜受体相互作用,在肿瘤的发生及转移中发挥着重要作用,DCN很可能是一种肿瘤抑制因子,这也提示着蛋白核心聚糖有可能成为新的抗肿瘤药物。肿瘤发生过程中所在的内环境被称为肿瘤微环境。肿瘤微环境中的EMT(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是上皮性癌细胞获得恶性表型的一个重要机制。EMT发生期间,细胞粘附能力下降,上皮性状转换成间质性状,通过肿瘤微环境中癌细胞与基质细胞间活跃的相互作用促进恶性肿瘤侵袭与转移。结果表明:(1)DCN的缺失在肿瘤微环境中促进EMT的发生首先,建立AOM诱导的野生型和DCN基因敲除型缺失小鼠结直肠癌模型,探究不同微环境下结直肠癌的发生发展及转移情况。Western blot检测发现,与野生型小鼠相比,DCN基因敲除型小鼠的肠上皮细胞中MMP2的表达增加,E-cadherin的表达下调,同时Twist1、N-cadherin、Vimentin、α-SMA、Snail等EMT相关标志物的表达均上调。随着周期的延长,肿瘤形成率逐步增加的同时EMT相关分子的表达也逐步升高。DCN缺失之后还会上调COX-2和ICAM-1的表达,使其随着结直肠肿瘤浸润转移的发展而增加。研究结果提示,DCN缺失的肿瘤微环境会促进上皮间质转化的EMT过程,以此促进结直肠肿瘤的增殖、侵袭和转移。(2)DCN单独或与Celecoxib联合抑制结直肠癌发展的机制研究体内实验选择AOM诱导的野生型与DCN基因敲除型结肠癌小鼠,按照基因型分为4组:空白溶媒对照组,DCN单独处理组,Celecoxib单独给药组,DCN联合Celecoxib给药组。IHC检测表明,DCN联合Celecoxib之后使MMP2的表达量有所下调。Western blot和RT-qPCR实验结果表明DCN联合Celecoxib处理之后,EMT相关基因的表达降低,上皮标志物E-cadherin的表达增加,并且COX-2、PGE2的mRNA表达水平显著降低。Celecoxib作为选择性的COX-2抑制剂,在与DCN联合之后药敏性增加,耐药性降低。由此可见DCN联合Celecoxib可负向调控EMT进程,并为结直肠癌的早期诊断及后期转移的防治提供重要依据。(3)DCN联合Celecoxib增强对结直肠癌的侵袭与转移的抑制作用为了探究DCN单独或与celecoxib对结直肠癌细胞的生物活性以及可能机制,我们选择对数生长期的结直肠癌细胞SW480,实验分为4组:空白对照组,DCN重组蛋白(1μg/mL)单独给药组、Celecoxib(40μM)单独给药组,以及DCN重组蛋白联合celecoxib给药组。MTT实验结合细胞划痕和平板克隆形成实验结果显示不同浓度的DCN重组蛋白和Celecoxib呈剂量依赖性的抑制SW480细胞增殖,二者联合处理之后均能显著降低SW480细胞的增殖能力、抑制划痕愈合以及单个细胞集落形成能力;Western blot实验结果表明了DCN重组蛋白单独或与Celecoxib联合处理对SW480细胞EMT过程的抑制作用机制,二者联合之后能够负向调控EMT进程,进而抑制结直肠癌细胞增殖、迁徙和转移能力。综上所述,本研究探讨了DCN的缺失及其所调控的EMT相关信号分子在结直肠癌侵袭与转移中的调控作用。首次发现了DCN单独或与临床抗肿瘤药物Celecoxib对结直肠癌中的生物学活性以及可能机制,DCN能够抑制结直肠癌的增殖、侵袭和转移。因此,DCN与下调EMT相关信号通路以及抑制结直肠癌肿瘤发生与转移有关。深入探索DCN的生物学功能和作用机制,将为DCN治疗和预防结直肠癌等疾病提供坚实的理论依据。