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背景与目的:CXCL12-CXCR4生物学轴是指由趋化因子CXCL12与其特异性受体CXCR4相互作用而构成的一个与细胞间信息传递、细胞迁移有密切关系的偶联分子对,其实质在于CXCR4对其配体CXCL12的高度亲和力和绝对特异性,即CXCR4作为CXCL12的专属受体而存在。研究已经证实CXCL12能促进肿瘤的生长和分化,增强肿瘤的血管生成,参与肿瘤的转移过程,并促进肿瘤内免疫抑制微环境的形成,而其受体CXCR4也在多种肿瘤中高表达。
Walser等发现在乳腺癌细胞中CXCR4表达异常增高,应用CXCR4抑制剂(合成14肽TN140)可以明显下调乳腺癌细胞中CXCR4表达,从而抑制动物模型中乳腺癌转移发生。Liang等在体外试验中发现,CXCL12在20秒内可使乳腺癌细胞内的丝状肌动蛋白(F2肌动蛋白)增加2.2倍,使细胞形成明显的伪足,并呈剂量依赖性诱导乳腺癌细胞定向迁移和侵袭,抗CXCR4抗体可阻断这一效应。Kato等对79例手术切除的乳腺浸润性导管癌组织进行的研究表明,所有患者的癌组织均表达CXCR4,其中高表达尤其是局灶性高表达者伴有广泛的淋巴结转移,提示CXCR4可能在乳腺癌淋巴转移中起促进作用。最近采用RT-PCR法对乳腺癌的研究发现,CXCL12高表达可增加细胞的侵袭和迁移,其表达水平与淋巴结转移相关,与生存时间呈负相关。研究表明成纤维细胞释放的CXCL12和ICC中CXCR4的表达的相互作用,可能在ICC的侵袭转移中发挥作用;肿瘤坏死因子一α可能通过增加CXCR4的表达,增强ICC细胞的侵袭。Yasumoto等研究发现,伴有腹膜转移的晚期胃癌患者体内的腹水中含有高浓度的CXCL12(4.67μg/L);CXCR4在胃癌中的阳性表达率为67%(22/33),并与腹膜转移显著相关,从而表明CXCL12-CXCR4生物学轴在胃癌腹膜播散进展中起重要作用。
手术切除的胰腺癌标本比正常胰腺组织表达更高水平的CXCR4,而CXCR4也常在转移性胰腺癌中表达。CXCL12诱导CXCR4阳性的胰腺癌细胞株趋化,可通过CXCR4单克隆抗体和对抗物AMD3100抑制。我们试图在此基础上进一步探讨CXCR4-CXCL12生物学轴对人胰腺癌细胞系生物学特性的影响
方法:购买ATCC来源的四种胰腺癌细胞株(AsPC,BxPC,CFPAC-1,PANC-1),分别进行传代培养。westernblot检测并筛选四种胰腺癌细胞株趋化因子受体CXCR4阳性表达较高的细胞株。MTT法测定细胞增殖率:将待测细胞分别按2.5×104/100ul和5×104/100ul加入96孔板,各设置4组,细胞数的不同作为效果对比。在酶联免疫检测仪上,550nm波长处测定各孔吸光度值(OD值),以反映细胞增殖的情况。细胞存活率=实验组吸光度值/对照组吸光度值×100%。Transwell法进行细胞迁移和侵袭实验,测量OD值。
结果:四种胰腺癌细胞株趋化因子受体CXCR4mRNA阳性表达较高的细胞株为PANC-1,其相对表达量为2.25±1.19,MD3100在低浓度时具有刺激生长作用,而在较高浓度时才具有生长抑制作用。其他各组作用趋势与预想相同。实验发现CXCL02对其配体CXCR4阳性表达率高的胰腺癌细胞的迁徙起到促进作用,随着CXCL12浓度的增加,酶标仪测定的OD值增大,显示下室细胞数的增加。
结论:CXCR4的表达与胰腺癌淋巴结转移密切相关,其高表达对胰腺癌中微淋巴管的生成可能起促进作用。