《CD146参与骨肉瘤演进的机制及其在靶向治疗中的应用》

该项目属于骨与软组织肿瘤领域。

骨肉瘤是原发性恶性骨肿瘤中最常见的类型,截肢率高,术后功能恢复差,且多为有生产能力的青年,对患者、家庭乃至社会造成巨大的痛苦及经济压力,是家庭与社会的重要不稳定因素之一。因此对骨肿瘤特别是骨肉瘤的治疗与研究是广大科研工作者义不容辞的责任。近年来,虽然经国际上诸多研究机构大量的努力,提出了许多新的治疗方法,但治疗效果仍不十分理想。

该项目针对骨肉瘤临床治疗效果差的重大难题,在山东省自然科学基金和临沂市科技发展计划资助下,在寻找与骨肉瘤演进密切相关的因子及其靶向治疗方面取得了重要突破。发现并证明了CD146与骨肉瘤的恶性程度有直接相关性,是参与骨肉瘤演进的重要因子,靶向沉默CD146表达后能明显抑制肿瘤的恶性进展。主要创新性如下:

1.全面系统检测了CD146与骨肉瘤演进的相互影响,以及瘤内CD146与血管内皮细胞生物学行为的相互影响:通过比较MG63转染CD146前后和143B抗体中性前后的体外生物学特征,发现CD146对骨肉瘤细胞的迁移、侵袭、集落形成、二维以及三维粘附均有促进作用。143B与MG63细胞系共培养后,143B内CD146mRNA和蛋白表达减少,而MG63细胞系仍无CD146表达;骨肉瘤细胞与脐静脉内皮细胞共培养前后CD146的蛋白表达无明显变化。此外,CD146可提高内皮细胞的增殖、迁移、渗透性和跨内皮迁移能力,增加新生血管样结构的数量和管径,但不影响内皮与骨肉瘤细胞的异型粘附。

2.发现了CD146调控骨肉瘤演进的分子机制:CD146-ROCK1-Akt-P-eNOS-P-NO,通过调节NO来影响瘤内血管形成和肿瘤的转移能力。

3.应用自主设计的循环迁移实验,MG63细胞经15次transwell系统迁移后其恶性程度不增反减,说明瘤细胞的演进与体内免疫细胞的筛选及肿瘤微环境对瘤细胞代谢及基因突变的影响有关。

4.应用Western blot法、定量PCR法和免疫荧光染色法检测结果显示143B,U2OS细胞系中CD146阳性表达,而MG63阴性表达。143B细胞在高氧、高糖条件下CD146表达增高,而MG63转染组在低糖和高糖条件下增高。

综上,通过该项目的研究,证实CD146通过增加瘤细胞迁移和侵袭促进远处转移,通过减弱细胞与细胞间的粘附而易致瘤细胞从瘤体脱落。此外,瘤内产生的CD146旁分泌到瘤细胞附近的血管增加内皮通透性并扩大管腔直径,为瘤细胞进入血管发生远处转移垫定了物理基础。同时,CD146也促进了瘤内血管的新生,为肿瘤的生长提供了营养通路。靶向抑制CD146的表达能够有效抑制骨肉瘤的演进程度。

该项目荣获中华医学会医学教育分会论文评选二等奖1项,山东省医学科技奖三等奖1项,临沂市科学技术进步奖二等奖1项,授权中国发明专利2项,发表课题相关SCI18篇(其中第一或通讯作者13篇),总影响因子41.302,被引量110次。已在临沂市、菏泽市和烟台市等五家市级医院推广应用。完成临床成果转化后,将产生巨大的经济和社会效益,对推动中国肿瘤精准治疗的产业化、民族化,提高中国肿瘤治疗的技术水平,推动肿瘤防治体系化建设的进程,带动相关医疗产业的结构调整升级有重要意义。

成果说明

鉴于在临床上骨肉瘤有不同恶性程度的特性考虑,本项目组选用了三种代表性的骨肉瘤细胞系进行体外实验,而应用骨肉瘤患者的瘤体样本进行研究则距临床转化更近一步,是对本项目成果的必要补充和有力佐证。本项目在烟台市烟台山医院、临沂市中心医院、山东医学高等专科学校附属医院、菏泽市立医院和临沂市肿瘤医院等五家地市级医院进行了项目成果的验证和推广工作。现介绍如下: 烟台市烟台山医院在骨肉瘤患者切除的肿瘤标本中选取高表达CD146的骨肉瘤细胞作为研究对象,重复本课题组关于CD146-ROCK-AKT-Ρ-eNOS-Ρ-NO

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