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研究背景:在全世界范围内肺癌已成为恶性肿瘤相关性死亡的主要原因,其发病率在许多国家呈逐年上升趋势[1]。在晚期肺癌患者中,骨转移是常见的转移形式。研究表明,大于35%的晚期肺癌患者出现骨转移,而在尸检中高达50%的肺癌患者存在骨转移[2]。骨转移作为肺癌严重的并发症之一,它可引起疼痛、病理性骨折、脊髓压迫、高钙血症等症状[3]。目前临床治疗骨转移还仅限于姑息性治疗。因此,深入研究骨转移的机制,探讨新的预防和治疗骨转移的方法显得尤为重要。许多前期临床试验结果显示,β3整合素的拮抗剂能够阻止肿瘤在骨内生长和抑制乳腺癌细胞引起的骨质吸收[4-6],这就表明β3整合素可能成为抑制骨转移的治疗靶点。目的:尽管有实验提示β3整合素在某些肿瘤骨转移中发挥着很重要的作用,但是它在人小细胞肺癌骨转移中的作用仍然未被揭示。本研究通过对具有高骨转移特性的人小细胞肺癌细胞株SBC-5和无骨转移特性的人小细胞肺癌细胞株SBC-3[7]进行比较,分析两者之间β3整合素的差异性及其意义,探讨β3整合素在小细胞肺癌骨转移中的作用及机制。方法:首先应用RT-PCR、Western blotting和免疫荧光染色方法检测两株细胞株中β3整合素的表达情况。然后利用干扰技术,使高表达β3整合素的SBC-5细胞株中β3整合素基因沉默,进而应用MTT实验、软琼脂形成实验、细胞凋亡检测、黏附实验、迁移及侵袭实验等探究β3整合素在高骨转移细胞株中的作用。结果:(1)不同骨转移特性的人小细胞肺癌细胞株中β3整合素的表达:RT-PCR和Western blotting结果显示,SBC-5细胞株中β3整合素mRNA含量和蛋白的表达均高于SBC-3细胞株;免疫荧光结果显示, SBC-5细胞株细胞膜表面出现大量绿色荧光,而SBC-3细胞株却仅有少量绿色荧光。(2)β3整合素在肿瘤增殖和转移中的作用:MTT实验结果显示,沉默β3整合素基因的SBC-5细胞株的增殖能力明显低于对照组(P<0.01);克隆形成实验结果显示,沉默β3整合素基因的SBC-5细胞株形成的克隆数明显少于对照组(P<0.05);细胞凋亡实验结果显示,沉默β3整合素基因的SBC-5细胞株的凋亡率显著高于对照组(P<0.001);黏附实验结果显示,随着时间的延长,两组细胞黏附的细胞数量增多,沉默β3整合素基因的SBC-5细胞株在每个观察时间点上黏附细胞数均少于对照组;迁移实验结果显示,沉默β3整合素基因的SBC-5细胞株迁移细胞数少于对照组(P<0.001);侵袭实验结果显示,沉默β3整合素基因的SBC-5细胞株穿过Matrigel胶的细胞数少于对照组(P<0.001)。结论:高骨转移特性的人小细胞肺癌细胞株SBC-5中β3整合素mRNA含量、蛋白含量以及蛋白分布均明显高于无骨转移特性的人小细胞肺癌细胞株SBC-3,β3整合素可能与小细胞肺癌骨转移的发生相关。β3整合素可能通过增加肿瘤的增殖、迁移和侵袭能力,进而参与小细胞肺癌骨转移的发生发展过程,它可能成为治疗肺癌骨转移的潜在治疗靶点。