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越来越多的流行病学及实验室研究均发现慢性炎症促进肿瘤的发生、发展。体内免疫细胞通过Toll样受体对消灭病原体、清除炎症发挥重要作用。Toll样蛋白受体在免疫细胞上广泛表达,它可识别微生物体内的天然配体(如细菌或病毒DNA等),然后激发免疫及炎症反应。最近的研究发现TLRs在肿瘤细胞中也有表达,然而,在水火不相容的免疫细胞和肿瘤细胞中均有表达,其真正的意义仍不清楚。在本研究中,我们发现TLR9表达于前列腺癌细胞中,TLR9特异性激动剂可以增强前列腺癌细胞对抗TRAIL所诱导的细胞凋亡的耐受能力;也可以上调细胞因子COX—2、IL—8、TGF—β1的表达及分泌。不仅如此,结果提示TLR9激动剂还可以激活NF—KB,且NF—KB的激活是COX—2、IL—8、TGF—β1的表达上调所必须的,也是CpG—ODN诱导的细胞抗凋亡能力增强所必须的。
接着,选取TLR9下游细胞因子之一COX—2在组织标本中进行研究,我们应用免疫组化方法检测了58例前列腺癌组织中COX—2及VEGF—C的表达情况,结果发现COX—2与VEGF—C两者的表达密切相关,且这两个蛋白的表达均与肿瘤淋巴管形成、淋巴管侵犯及淋巴结转移呈正相关的关系。这一结果提示在前列腺癌中,COX—2也许是通过上调VEGF—C的表达而促进淋巴管形成、发生淋巴结转移的。
因此,本研究显示TLR9在前列腺癌细胞上存在功能性的表达,它可以通过增强肿瘤细胞抗凋亡、上调细胞因子的表达、诱导肿瘤新生淋巴管形成、促进肿瘤淋巴结转移等最终加速肿瘤的恶性进程。
本研究包括3个部分:第一部分,前列腺癌PC—3细胞在TLR9的激动剂CpG—ODN作用下,细胞对抗TRAIL诱导的细胞凋亡的耐受能力明显增强,而且这一现象能被TLR9的抑制剂chloroquine及NF—ΚB的特异性阻断剂PDTC所减弱,提示TLR9通路通过激活NF—ΚB实现细胞抗凋亡能力的增强。第二部分,CpG通过TLR9通路上调细胞因子COX—2、IL—8、TGF—β1的表达,而且这一作用能被NF—ΚB的特异性阻断剂PDTC消除,提示CpG—ODN通过激活NF—ΚB而上调COX—2、IL—8、TGF—β1的表达。第三部分,为了更好地了解TLR9对前列腺癌转移的作用,我们选择了一种TLR9下游的细胞因子COX—2在前列腺癌组织标本上做后继研究,我们发现,COX—2和VEGF—C的表达密切相关,而这两者均与肿瘤新生淋巴管形成、淋巴管侵犯及淋巴结转移呈正相关的关系,提示COX—2也许是通过上调VEGF—C的表达而最终促进前列腺癌发生侵犯、转移,加速肿瘤的恶性进程。
第一部分Toll样受体9通路体外增强前列腺癌PC—3细胞抗凋亡能力的研究
目的:大量的研究结果显示慢性炎症可以加速肿瘤的恶性进程,在这一过程中TLRs可能起了重要的作用。本研究目的是了解CpG—ODN是否能够通过TLR9信号途径增强前列腺癌PC—3细胞的抗凋亡能力。
方法:应用RT—PCR、流式细胞术、及免疫荧光技术检测了前列腺癌细胞上TLRs包括TLR9的表达情况,以及应用CpG刺激前后细胞对抗TRAIL诱导的凋亡耐受能力,同时检测了NF—ΚB激活情况以及其在细胞抗凋亡能力提高的过程中的所起的作用。
结果:TLR9激动剂CpG—ODN能够激活NF—ΚB使其进行核转位、增强PC—3细胞对抗TRAIL诱导的细胞凋亡的耐受能力。PC—3细胞NF—ΚB的激活及抗凋亡能力的增强均能够被TLR9抑制剂chloroquine所减弱,提示这一过程通过TLR9通路发挥作用;同时,NF—ΚB的特异性阻断剂PDTC也能明显削弱PC—3细胞抗凋亡能力的增强。
结论:TLR9激动剂CpG—ODN能够增强PC—3细胞对抗TRAIL诱导的细胞凋亡的耐受能力,该过程至少部分通过了NF—KB的激活来完成的,这个结果提示:慢性炎症可以通过TLR9信号通路加速肿瘤的恶性进程。
第二部分TLR9激动剂通过激活NF—κB上调细胞因子COX—2、IL—8、TGF—β1的表达
目的:最近的研究显示CpG—ODN在体外可通过Toll样受体9(TLR9)通路增强前列腺癌细胞侵袭和转移能力。由于环氧合酶—2(COX—2)、转化生长因子—β1(TGF—β1)及白介素—8(IL—8)在多种肿瘤包括前列腺癌中呈过表达,是肿瘤进展、侵袭及转移的重要促进因子。本实验旨在探讨在前列腺癌中TLR9通路激活是否可以上调COX—2,TGF—β1及IL—8的表达。
方法:PC—3细胞经CpG—ODN刺激后,通过应用流式细胞术、半定量RT—PCR、ELISA、及westernbolt等手段,检测了COX—2,TGF—β1,及IL—8的表达情况,同时应用免疫荧光染色检测了核转录因子—κB(NF—κB)的激活,以及NF—κB的激活在COX—2,TGF—β1及IL—8的上调表达过程中的作用。
结果:CpG—ODN可以上调COX—2,TGF—β1,及IL—8的表达,并具有刺激的浓度、时间依赖性;同时,经CpG—ODN刺激后,NF—κB被激活,P65转移入核内;NF—κB的激活在CpG—ODN上调COX—2,TGF—β1,及IL—8表达的过程中发挥重要的作用。
结论:前列腺癌细胞中TLR9通路的激活能够上调COX—2,TGF—β1及IL—8的表达,该过程部分通过激活NF—κB而实现的,提示TLR9通路的激活也许可以通过这些途径而增强前列腺癌细胞的侵袭、转移能力。
第三部分COX—2通过上调VEGF—C的表达促进前列腺癌新生淋巴管形成及淋巴结转移
目的:大量的研究表明环氧合酶—2能够促进前列腺癌的淋巴转移,而且可以上调一些肿瘤组织中新生淋巴管形成及血管内皮生长—C的表达。本研究旨在探讨在前列腺癌组织中COX—2能否上调VEGF—C的表达。
方法:通过应用免疫组化方法检测58例前列腺癌组织中COX—2、VEGF—C及D2-40的表达,并分析COX—2的表达与VEGF—C、微淋巴管密度、及临床病理指标的相关性。
结果:前列腺组织中COX—2与VEGF—C的表达有较强的相关性(r=0.631,p<0.001),COX—2和VEGF—C的高表达与肿瘤淋巴管形成、淋巴结转移及无生化复发生存率(b—PFS)等临床指标有关。
结论:前列腺癌中COX—2的表达与VEGF—C的表达及肿瘤淋巴转移有相关性,提示COX—2可能通过上调VEGF—C的表达而促进前列腺癌的淋巴转移。