CD146重塑肿瘤血管微环境调控三阴性乳腺癌转移的分子机制研究

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乳腺癌已成为全球女性发病率和死亡率最高的癌症。肿瘤发生远处转移是导致癌症患者死亡的主要原因。肿瘤转移的步骤主要有肿瘤从原发部位脱离、血管浸润、血管内的运输、与血管内皮发生粘附、外渗出血管最终形成远处转移。在肿瘤转移的这些步骤中,肿瘤细胞与血管内皮之间的稳定粘附作用是肿瘤形成远处转移的重要环节。肿瘤微环境中的血管内皮细胞,成纤维细胞,肿瘤相关免疫细胞、细胞外基质、炎症相关细胞因子等成分在肿瘤的侵袭转移过程中扮演重要的角色。CD146是细胞表面跨膜蛋白的一种,参与肿瘤细胞的粘附过程以及影响血管内皮的通透性,调控肿瘤细胞的发生发展和远处转移。肿瘤细胞与血管内皮间的稳定粘附的产生以及血管内皮细胞间连接作用的重塑,是影响肿瘤外渗出血管,形成远处转移的必要步骤。此外,肿瘤微环境中促炎细胞因子和血管微环境的失调在三阴性乳腺癌的侵袭转移中发挥着重要作用。本研究中,我们发现三阴性乳腺癌细胞中CD146的高表达能促进乳腺癌细胞的转移和激活炎症相关信号通路,并尝试探究影响乳腺癌细胞与血管内皮间的粘附和跨内皮迁移的分子机制。我们运用分子生物学技术,在体内体外进行机制研究。通过慢病毒及小RNA干扰技术,通过敲减或过表达肿瘤细胞和血管内皮细胞中CD146分子,运用transwell小室侵袭迁移实验和肿瘤细胞跨内皮迁移实验。在炎症刺激因子的作用下观察肿瘤细胞及血管内皮细胞中CD146表达的差异对于肿瘤细胞与血管内皮间的粘附和肿瘤细胞跨内皮迁移能力影响。运用q RT-PCR、western blotting、ELISA实验技术探究可能的分子机制,并通过小鼠肿瘤转移模型验证CD146在体内对肿瘤转移的作用。炎性刺激因子(LPS/TNFα)能激活JAK2/STAT3和NFκB信号通路,和细胞间粘附分子ICAM1、VCAM1、E-selectin的表达,促进三阴性乳腺癌细胞(MDAMB-231、BT-549)与血管内皮细胞间的粘附。抑制TNBC细胞中CD146的表达可以逆转炎症刺激因子对炎症基因表达、肿瘤细胞与血管内皮间的粘附作用、三阴性乳腺癌细胞本身的侵袭迁移能力和肿瘤细胞跨内皮迁移作用。并且血管内皮细胞中CD146的高表达降低了血管内皮间连接分子VE-cadherin的表达,增加了血管内皮的通透性。在条件培养基中检测炎症细胞因子表达水平,发现抑制肿瘤细胞和血管内皮细胞中CD146的表达与更低的炎症因子的表达水平相关。而过表达乳腺癌细胞中CD146的表达,则会促进肿瘤的侵袭和迁移能力,并增加炎症细胞因子在条件培养基中的表达水平。此外,敲减三阴性乳腺癌细胞中CD146的表达可减少小鼠异种移植模型肺转移的形成。综上所述,本文揭示了CD146分子在三阴性乳腺癌细胞及血管内皮细胞中对于促进乳腺癌转移方面的作用,阐明了炎症细胞因子对于肿瘤细胞与血管内皮粘附及跨内皮迁移的重要机制,并为三阴性乳腺癌的临床治疗提供了新的靶点和方向。
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