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宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一,发病率仅次于乳腺癌。近年来,宫颈筛查的普及让大部分宫颈癌及癌前病变得到“早发现早治疗”,早期宫颈癌的治疗效果及预后良好。但是,对于晚期或复发的宫颈癌患者,目前仍然没有良好的治疗方案和对策。血管生成是肿瘤进展的关键环节,最近研究表明,血管生成可能成为晚期宫颈癌治疗的新靶点。目前,对于复发、晚期及转移的宫颈癌,应用比伐珠单抗(bevacizumab)辅助化疗可改善其整体存活期中位数。但是,在没有明确靶点的情况下非选择性地使用抗血管联合治疗的临床疗效因其副作用、不良反应及费用过高而大打折扣。因此,进一步探索和开发新的抗血管治疗靶点或预测靶点对药物开发具有重要意义。肿瘤微环境中血管生成作为肿瘤发生发展和转移的基础,是恶性肿瘤进展的关键步骤之一。外泌体是细胞通过胞吐作用分泌到细胞外环境中并可通过多种途径介导细胞间物质与信息传递的囊泡小体,是一种新型的细胞间通讯途径。microRNAs(miRNAs)是细胞内22～25-nt的非转录单链RNA分子,主要在转录后水平调控基因的表达,具有广泛的生物学功能,包括肿瘤血管生成。最新研究表明,肿瘤细胞分泌的外泌体能够作为miRNAs的运载体实现细胞间的传送,从而实现细胞间的信息交流和调控生物学过程。因此,进一步探索外泌体来源miRNAs在肿瘤血管生成中的作用对开发其诊疗的潜在作用具有重要意义。我们前期研究发现,miR-221-3p在宫颈鳞状细胞癌中高表达,并且miR-221-3p的表达水平与肿瘤血管密度相关。但是miR-221-3p在宫颈癌的血管生成中的作用机制甚未明确,需要进一步的探索和研究。因此,本课题将研究外泌体在miR-221-3p调控宫颈鳞癌血管生成中的作用及其在宫颈癌临床诊治中的潜在应用,研究内容分为四个部分:第一,miR-221-3p在宫颈癌中的表达及其与血管密度的关系。通过原位杂交检测临床宫颈癌组织标本中miR-221-3p的表达;IHC检测CD31评估血管密度,分析miR-221-3p的表达与血管密度的相关性。结果提示miR-221-3p的表达水平与血管密度的高低呈正相关,表明miR-221-3p可能对血管生成具有促进作用。第二,外泌体介导miR-221-3p调控血管生成的作用。通过体外提取宫颈鳞状细胞癌的外泌体,电镜和WesternBlot对外泌体的性质进行鉴定;荧光显微镜观察发现外泌体能够将miR-221-3p转运进入HUVECs;富含miR-221-3p的外泌体对HUVECs的迁移能力具有促进作用,对HUVECs体外Matrigel成管和3D出芽的能力均具有明显促进作用。第三,外泌体介导miR-221-3p调控血管生成和肿瘤生长的作用。通过免疫缺陷小鼠皮下瘤模型及肿瘤内注射外泌体实验观察外泌体介导miR-221-3p对肿瘤血管生成及肿瘤生长的影响;IHC标记肿瘤内和肿瘤周边的微小血管。发现miR-221-3p明显促进血管新生并促进肿瘤的生长。第四,miR-221-3p调控血管生成的作用机制。通过生物信息学方法预测PDCD1O可能是miR-221-3p的下游靶点;miRanda数据库分析发现PDCD10与miR-221-3p存在碱基互补位点;双荧光素酶报告基因试验证实,miR-221-3p与PDCD1O mRNA特异性结合;miR-221-3p在HUVECs中下调PDCD10的表达。综上,宫颈鳞状细胞癌通过分泌外泌体转运miR-221-3p进入血管内皮细胞,并下调PDCD10的表达水平,从而促进血管的生成和促进肿瘤的进展。