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研究背景支气管肺癌(bronchiogenic cancer)是严重危害人类健康的常见恶性肿瘤,其发病率及死亡率都居恶性肿瘤前列,导致肺癌高死亡率的重要原因是大部分肺癌在发现时已经发展到晚期,常常伴有远处器官转移。大约25-35%的肺癌患者伴有脑转移,脑转移病灶发展快,产生症状明显,治疗反应差,是影响肺癌患者生存最严重的因素之一,所以肺癌脑转移防治是临床工作中迫切需要解决的难题,难点在于目前对于脑转移的发生机理并不太清楚。目前国内外对肺癌脑转移机制的研究仍然很少,主要的研究集中在肺癌脑转移的诊断以及药物、放疗、手术等治疗方法对脑转移病灶的疗效观察。肺癌脑转移机制的基础研究非常薄弱,对肺癌脑转移的发生机理了解甚微。筛选特异性脑转移细胞株并对其生物学活性进行分析,可对肺癌脑转移的机理进行更深入的研究,进而探索寻找出预防治疗肺癌脑转移的有效方法。目的通过反复裸鼠体内接种人肺癌细胞株PC14,筛选出肺癌特异性脑转移细胞亚株,进一步分析特异性肺癌脑转移细胞株的生长特点、生物学活性及细胞表面因子表达,并与可以部分产生脑转移的原株及不能产生脑转移的细胞株进行比较,发现它们之间的不同,揭示部分肺癌脑转移机制。方法应用人肺癌细胞株PC14尾静脉注射接种裸鼠,5周后处死裸鼠,取出脑转移肿瘤组织,行原代培养后再次接种裸鼠,反复几个循环,观察脑转移形成情况,筛选到可特异性产生脑转移的细胞亚株,并与部分脑转移原株PC14、非脑转移肺癌细胞株A549比较,分析三株不同脑转移特性的肺癌细胞生物学活性的差异:应用MTT法测定它们在细胞外基质上的贴附活性;并应用微孔膜孔径为8μm的millicell小室,MTT法测由内室迁移到外室的细胞数来分析其迁移活性;应用细胞外基质胶体包被millicell小室,构成细胞外基质及基底膜样结构,MTT法测定由内室侵袭穿过细胞外基质及基底膜到达外室的细胞数量,来分析三株肿瘤细胞的侵袭活性。然后应用SP法比较三株细胞表面VEGF、MMP-9的表达,分析两种细胞因子的表达与细胞生物学活性及转移特性的关系。结果经过4个循环后,筛选出特异性肺癌脑转移细胞亚株,命名为PC14/B,一次接种可有4/5的裸小鼠产生脑转移,余转移特性与原株相似。筛选到的亚株PC14/B、PC14和A549的粘附系数分别为0.24±0.03、0.09±0.03和0.12±0.03(P=0.004),PC14/B粘附系数高于PC14及A549 (P分别为0.001和0.011)。MTT法测PC14/B、PC14和A549穿过微孔膜迁移到外室的活性,OD值分别为0.51±0.12,0.32±0.13和0.19±0.06 (P=0.007), PC14/B迁移能力也显著高于PC14及A549(P分别为0.034和0.002);MTT法测PC14/B、PC14和A549侵袭细胞外基质和基底膜的活性,OD值分别为0.69±0.17,0.38±0.06和0.27±0.06(P=0.001),PC14/B侵袭活性亦是最强(P值分别为0.005和<0.001)。但是,PC14和A549的大部分生物学活性无明显差异,前者只有侵袭活性大于后者。VEGF及MMP-9在PC14/B及A549细胞表面表达为强阳性+++,而PC14二者表达皆为阳性+。结论应用裸小鼠体内反复接种肺癌细胞株,可以筛选到特异性脑转移的肺癌细胞亚株,是建立肺癌脑转移实验动物模型的可行方法之一。VEGF、MMP-9促进了肺癌脑转移细胞亚株贴附、迁移及侵袭,可能在肺癌脑转移的过程中起重要作用,促进了肺癌脑转移的产生,但VEGF、MMP-9并不是肺癌脑转移的全部基础。