肿瘤细胞本身可以在缺氧环境下形成血液管道参与局部微循环的构成,实现细胞塑形或分化为内皮样细胞,但确切机制不清。课题组发现肿瘤细胞在体内形成血管生成拟态过程中,体外经缺氧/缓解缺氧诱导可致抗凋亡蛋白Bcl-2高表达,且利用免疫共沉淀发现其与上皮-间充质转变相关转录因子Twist1存在直接相互作用并激活内皮标志分子的表达。本项目在原工作基础上,利用GST pulldown进一步分析Bcl-2与Twist1互作的可能和模式;利用ChIP-PCR、免疫印迹和免疫荧光等方法分析该互作在肿瘤细胞向内皮样细胞分化的表型变化,利用三位培养和小鼠移植瘤模型分析表型改变后的功能变化;最后利用多种人体肿瘤标本验证体外实验结果。重点探讨缺氧条件下肿瘤细胞分化为内皮细胞的可能性、模式和分子机制,提出"LET"假说。有助于揭示肿瘤血管生成模式,并可为临床诊治提供新的思路,并为肿瘤干细胞向内皮分化的新理论提供依据。
vasculogensis;cell shaping;epithelial -mesenchymal transition;hypoxia;differention
肿瘤细胞本身可以在缺氧环境下形成血液管道参与局部微循环的构成,实现细胞塑形或分化为内皮样细胞,但确切机制不清。本课题旨在进一步探讨缺氧状态下Bcl-2的高表达与肿瘤相关的血管内皮细胞形成的关系及其对肿瘤血管生成拟态的影响,有助于揭示肿瘤血管生成模式,并可为临床诊治提供新的思路,并为肿瘤干细胞向内皮分化的新理论提供依据。本课题已完成申请书的全部工作,并且有一定的新发现和新探索,在如下几个方面取得了一定的进展。(1)课题组首先在人体肝细胞肝癌中观察了具有VM的肝癌组织中出现了bcl2细胞浆表达和进入细胞核的现象。在体外实验中发现缺氧条件下可出现bcl2时序表达增强,过表达bcl2可增强twist1的功能,促进肿瘤细胞EMT的发生和管道化形成。缺氧可诱导bcl2和twist1出现核转移,共转染bcl2和twist1也可出现核转移,提示bcl2是twist1入核重要辅助因子,二者可能通过蛋白复合体形式参与核内的转录调控功能。(2)在体外和小鼠体内建立缺氧模型,观察缺氧后Bcl-2和Twist1蛋白及EMT标记蛋白,干性标记蛋白和内皮相关蛋白的表达变化,研究结果显示缺氧通过促进Bcl-2、Twist1蛋白表达和二者互作促进肝癌中VM的形成。Bcl-2可与Twist1结合并促进Twist1入核,从而导致大范围基因表达改变;Bcl-2、Twist1互作通过诱导肝癌细胞的EMT发生和增强肝癌细胞的干性来促进VM的形成。(3)临床病理分析结果 Bcl-2-Nu与EMT表征蛋白相关,Bcl-2核表达与转移、VM相关,可导致更差的预后,提示Bcl-2 核表达与HCC恶性生物学行为相关; Bcl-2-Nu 与EMT调控蛋白共表达与转移、VM相关,影响病人生存预后; Bcl-2-Nu(+)/Twist-1-Cyt(+)共表达可能是影响HCC患者生存预后的一个独立预测指标,推测二者可能通过相互作用引发更多的生物学效应而影响肿瘤侵袭、转移及血管生成,并最终导致更差的预后。 (4)本部分研究通过检测sunitinib对三阴乳腺癌中特殊血液供应模式——血管生成拟态(VM)的影响,并探讨其相关分子机制。sunitinib导致的肿瘤组织缺氧可导致Twist1高表达,进而促进三阴乳腺癌干细胞围成VM管腔代替内皮依赖性血管维持肿瘤生长与转移,导致三阴乳腺癌对sunitinib治疗疗效不佳。