前列腺癌和肺癌骨轉(zhuǎn)移的實驗研究.pdf

1、骨轉(zhuǎn)移是包括乳腺癌、肺癌和前列腺癌在內(nèi)的多種腫瘤的一個共同而又常見的臨床表現(xiàn)，是這些腫瘤死亡的主要原因。癌細(xì)胞形成遠(yuǎn)處器官的轉(zhuǎn)移通常需要獲得一種可移動的表型，同時具有存活、克隆性增殖和募集血液供應(yīng)的能力。腫瘤骨轉(zhuǎn)移的形成是腫瘤細(xì)胞和骨微環(huán)境之間發(fā)生功能性的相互作用的結(jié)果。因此，人為打斷這一相互關(guān)系是一種很有前途的治療策略，使人們可以設(shè)計特異的腫瘤骨轉(zhuǎn)移治療方法。 前列腺癌是西方國家最為常見的男性惡性腫瘤，在所有腫瘤相關(guān)的死因中占

2、第二位。目前，針對前列腺癌的治療主要采用手術(shù)、雄激素耗竭、放療和化療，但是這些方法對于前列腺癌的晚期則不能有效治愈。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一類能切割細(xì)胞外基質(zhì)的鋅離子依賴性蛋白酶家族，在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展特別是骨轉(zhuǎn)移的形成過程中發(fā)揮重要作用。金屬蛋白酶組織抑制物(TIMPs)是一類能夠阻斷MMP活性的內(nèi)源性抑制因子。我們用腺病毒基因轉(zhuǎn)移技術(shù)對人骨用TIMPs進(jìn)行修飾，從而探討高表達(dá)TIMPs的骨環(huán)境對轉(zhuǎn)移性前列腺癌的影響。我們采用

3、了兩種基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的策略，即：ex vivo骨轉(zhuǎn)導(dǎo)策略和BMS介導(dǎo)的腺病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)策略，以達(dá)到骨特異性的TIMPs高表達(dá)。腺病毒介導(dǎo)的骨內(nèi)TIMP-1和TIMP-2的表達(dá)在體外能夠抑制MMP的活性、骨質(zhì)周轉(zhuǎn)、前列腺癌細(xì)胞PC-3和DU-145誘導(dǎo)的膠原蛋白降解，在體內(nèi)可抑制前列腺癌細(xì)胞 PC-3的腫瘤生長和對骨的破壞。上述結(jié)果表明腺病毒介導(dǎo)的骨內(nèi)TIMPs的高表達(dá)可以阻斷前列腺癌細(xì)胞的擴散和生長。因此，提高腫瘤轉(zhuǎn)移靶器官的抗蛋白水解能力是一種有

4、潛在應(yīng)有價值的前列腺癌基因治療手段。肺癌作為全球腫瘤的第一死因，是最具侵襲性和轉(zhuǎn)移性的腫瘤類型之一。肺癌在晚期病人常常轉(zhuǎn)移至骨胳系統(tǒng)。我們應(yīng)用人轉(zhuǎn)移相關(guān)基因微陣列技術(shù)研究人肺癌HARA細(xì)胞在與新生小鼠頭蓋骨共培養(yǎng)時基因表達(dá)的差異。在所有96個轉(zhuǎn)移相關(guān)基因中，我們總共鑒定出11 個與肺癌骨轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因。對其中6個基因(即 caveolin 1，CD44，EphB2，ezrin，PTHrP和SLPI)用RT-PCR進(jìn)行了證實。另外，我們用

5、體內(nèi)骨轉(zhuǎn)移的動物模型對其中的兩個基因，即PTHrP和ezrin，進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。RT-PCR和免疫組化證實PTHrP和ezrin在肺癌骨轉(zhuǎn)移部位較皮下接種形成的腫瘤具有明顯的表達(dá)上調(diào)。我們將HARA 細(xì)胞與成鼠長骨培養(yǎng)后對HARA細(xì)胞裂解液進(jìn)行 Western Blot分析亦證實了ezrin表達(dá)的上調(diào)。我們還發(fā)現(xiàn)骨基質(zhì)中含量豐富的TGF-β可增加肺癌細(xì)胞中ezrin的表達(dá)，提示TGF-β是骨微環(huán)境中與ezrin 的表達(dá)上調(diào)有關(guān)的因素

6、之一。這些研究為肺癌轉(zhuǎn)移的機制提供了新的線索，同時也為腫瘤骨轉(zhuǎn)移的預(yù)防和治療提供了新的靶點。 PTHrP，即甲狀腺素相關(guān)蛋白，是骨重塑(remodeling)的重要生理性調(diào)節(jié)因子。PTHrP既能增加骨的形成又能增加骨的降解，但其作用機制不明。PTHrP的生理作用包括鈣轉(zhuǎn)運的調(diào)節(jié)、角化細(xì)胞的分化以及軟骨的發(fā)育等。PTHrP在腫瘤發(fā)生中的作用包括促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和增強腫瘤的骨轉(zhuǎn)移。以體外小鼠頭蓋骨培養(yǎng)為實驗?zāi)Ｐ臀覀儗THrP在骨