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研究背景胰腺导管腺癌(pancreatic ductaladenocarcinoma,PDAC)是恶性程度最高的消化道肿瘤之一,其特点为发病隐匿、进展迅速、手术切除率低、放化疗效果不佳,故早期诊断困难、预后极差。因此,提高胰腺癌的早期诊断率,改善治疗效果,并深入了解胰腺癌发生发展的相关机制,是目前研究的热点。基质金属蛋白酶是一个庞大的蛋白酶家族,基质金属蛋白酶-11(MMP-11,stromelysin-3)则是其中的一员。不同于基质金属蛋白酶的经典功能,目前暂未发现MMP-11可以降解细胞外基质(Extracellularmatrix,ECM)的主要成分,且MMP-11在胞内已活化,故提示其功能的特殊性。MMP-11与肿瘤关系密切。早期研究观察到MMP-11主要表达于癌旁成纤维细胞中;而近年对多种肿瘤组织进行检测,发现某些肿瘤细胞自身高表达MMP-11,其中包括胰腺癌细胞。在临床意义方面,一些研究发现肿瘤患者的血清MMP-11水平升高,且发现肿瘤组织中MMP-11高表达与预后相关。此外一些体外和体内实验发现,MMP-11的表达水平与肿瘤的生物学行为相关,然而一些结果存在矛盾及争议,结论仍不明确。基于MMP-11的特殊性,以及MMP-11对胰腺癌生物学行为的影响及相关机制不明确,胰腺癌患者血清MMP-11水平与其临床特征之间的关系未知,我们开展了此项研究。本研究中将通过体外实验、血清MMP-11水平检测,初步探索MMP-11对胰腺癌细胞生物学行为的影响,并探索其临床意义。研究目的1.明确MMP-11在胰腺癌细胞中的表达水平及表达部位;2.探索MMP-11对胰腺癌细胞生物学行为的影响;3.检测胰腺疾病患者及健康受试者血清中MMP-11的表达水平,并初步探索其对于胰腺癌诊断及鉴别诊断的意义。研究方法1.使用Western blot及Quantitative Real-time PCR技术检测人胰腺癌细胞株中MMP-11的基础表达水平;通过免疫荧光染色明确MMP-11在胰腺癌细胞中的表达水平及分布。2.使用脂质体法对人胰腺癌细胞株MiaPaCa-2和AsPC-1进行siRNA转染,下调细胞内MMP-11的表达水平,并采用Western blot及Quantitative Real-time PCR进行验证;使用CCK-8法检测细胞增殖能力;使用Transwell法检测细胞的迁移、侵袭能力;使用流式细胞术对细胞凋亡、细胞周期情况进行检测;并通过Western blot检测上述细胞生物学行为相关蛋白表达水平的变化。3.收集胰腺疾病(包括胰腺导管腺癌、胰腺神经内分泌肿瘤、胰腺囊性肿瘤、慢性胰腺炎)患者以及健康受试者的血清样本,通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清中MMP-11浓度。研究结果1.MMP-11 在人胰腺癌细胞株 AsPC-1、MiaPaCa-2、Panc-1、Su-86.86 和 T3M4 中均有表达,其中Panc-1、AsPC-1、MiaPaCa-2表达水平较高。2.MMP-11在胰腺癌细胞中几乎均位于胞浆/浆膜,而几乎不分布于胞核中。3.MMP-11可以促进胰腺癌细胞的增殖及迁移、侵袭,但未观察到MMP-11可以影响胰腺癌细胞的凋亡和吉西他滨化疗的敏感性。4.MMP-11影响肿瘤细胞增殖的机制可能是MMP-11通过促进Akt的磷酸化,调控了 CyclinD1和CDK4的表达,从而促进细胞周期中的G1/S转换。5.MMP-11在健康人群及多种胰腺肿瘤中均有表达。健康受试者血清MMP-11水平显著低于各胰腺疾病患者;胰腺癌患者血清MMP-11水平显著高于健康受试者和胰腺囊性/囊实性肿瘤患者。6.血清MMP-11水平在鉴别胰腺癌患者与健康人群、以及鉴别胰腺癌患者与胰腺囊性/囊实性肿瘤患者之间有较好的敏感性及特异性。研究结论1.胰腺癌细胞中广泛表达MMP-11,其在细胞中促进增殖、迁移和侵袭,发挥促癌作用。2.胰腺癌及其他胰腺疾病患者的血清MMP-11表达水平显著升高,可协助诊断胰腺癌;MMP-11有潜能作为正常人群中胰腺癌筛查的敏感性指标。