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研究背景与目的卵巢癌是严重威胁妇女生命健康的恶性肿瘤,其死亡率占妇科肿瘤的首位。据统计,约70%的卵巢癌病人在就诊时已有局部或远处的转移灶,近十几年来,虽然手术和化疗的治疗方案有所改进,但晚期患者的5年生存率仍低于30%。复发和侵袭转移是影响患者预后最主要的因素。研究表明,恶性肿瘤组织中存在一小群具有干细胞样特性的肿瘤干细胞,具有自我更新、增殖分化和侵袭转移的能力,它们是肿瘤发生、发展、侵袭和转移的根源。如果能阐明这群肿瘤细胞侵袭转移的分子机制,便可靶向性阻止肿瘤细胞发生侵袭转移,从而有效防止肿瘤转移。许多研究表明,肿瘤转移和炎症细胞浸润有着相似的形成过程。己证实趋化因子(Chemokines)在为炎症细胞提供迁移信号、并使之活化、进而启动其定向移动并使之准确定位中扮演着至关重要的角色。近年来研究发现,许多肿瘤细胞可以限定性地表达某些趋化因子受体,提示趋化因子及其受体可能通过与炎症细胞浸润相似的机制参与了肿瘤的发展、恶化和侵袭转移。趋化因子SDF-1(stromal cell-derived factor 1)及其受体CXCR4相互作用构成的反应轴越来越受到人们的关注。为探索SDF-1/CXCR4生物学轴(SDF-1/CXCR4 biological axis)与卵巢癌肿瘤干细胞侵袭转移的关系,我们以人卵巢癌细胞系OVCAR3中的具有干细胞样特性的侧群细胞为研究对象,检测了趋化因子受体CXCR4的表达情况并初步探讨SDF-1/CXCR4生物学轴对卵巢癌细胞系OVCAR3中侧群细胞侵袭转移行为的影响。靶向针对SDF-1/CXCR4生物学轴,可能有效抑制卵巢癌肿瘤干细胞的侵袭和转移。方法第一部分:人卵巢癌OVCAR3细胞系中侧群细胞的分离及其干细胞样特性的鉴定利用流式细胞术从卵巢癌OVCAR3细胞系中分选出Hoechst33342拒染的侧群(Side population, SP)细胞和非侧群(non-SP)细胞两个亚群。采用软琼脂克隆形成实验,比较这两亚群细胞的体外增殖能力;通过体外完全培养基长期培养实验,比较这两亚群细胞的不对称分裂能力;利用Transwell小室法,检测两个亚群细胞的体外侵袭力。第二部分:探讨趋化因子SDF-1及其受体CXCR4拮抗剂AMD3100对卵巢癌侧群细胞侵袭性的影响利用细胞免疫荧光染色技术,检测侧群细胞和非侧群细胞中趋化因子受体CXCR4蛋白表达情况,比较两者的差异。利用Transwell小室法,检测SDF-1和CXCR4的拮抗剂AMD3100对卵巢癌侧群细胞体外侵袭能力的影响。结果一人卵巢癌OVCAR3细胞系中侧群细胞的分离及其干细胞样特性的鉴定1.OVCAR3细胞系中外排Hoechst33342的侧群细胞占13.1%,加维拉帕米(verapamil)组侧群细胞的比例降为1.8%。2.侧群细胞的体外克隆形成率为(46.20±23.30)% ,非侧群细胞仅为(6.20±3.06)%,侧群细胞的克隆形成率高于非侧群细胞(P<0.05,差异有显著性)。3.分选获得的侧群细胞亚群经体外培养2周后可增殖分化产生侧群细胞(28.1%)及非侧群细胞(71.9%),而非侧群细胞亚群经体外培养2周后仅产生比例极低的侧群细胞(0.7%)。4.Transwell侵袭实验结果显示,侧群细胞穿过Matrigel基底膜的细胞数为(215.9±30.9)个,非侧群细胞仅为(60.9±10.5)个。侧群细胞体外侵袭能力明显强于非侧群细胞(P<0.05,差异有显著性)。二探讨趋化因子SDF-1及其受体拮抗剂AMD3100对卵巢癌侧群细胞侵袭性的影响5.细胞免疫荧光染色结果显示:趋化因子受体CXCR4在侧群细胞中表达,而非侧群细胞则不表达。6.Transwell侵袭实验结果显示,SDF-1组侧群细胞穿过Matrigel基底膜的细胞数为(154.13±18.87)个,对照组为(100.11±13.62)个, SDF-1+AMD3100组仅为(49.87±11.19)。AMD3100组与另两组比较有统计学意义(P<0.05,差异有显著性)。结论1.卵巢癌OVCAR3细胞系中存在外排Hoechst33342荧光染料的侧群细胞,卵巢癌侧群细胞体外增殖和侵袭能力均明显强于非侧群细胞,并具有不对称分裂能力,可作为研究卵巢癌肿瘤干细胞生物学特性的细胞模型。2. CXCR4在卵巢癌OVCAR3细胞系侧群细胞中表达。3.趋化因子SDF-1可促进CXCR4表达阳性的卵巢癌侧群细胞侵袭活性,CXCR4的抑制剂AMD3100能抑制这种侵袭活性。4.趋化因子SDF-1及其受体CXCR4的相互作用可能在卵巢癌侧群细胞侵袭转移中发挥重要作用,干扰SDF-1/CXCR4的相互作用可能成为肿瘤治疗的一个有意义的靶点和策略。