研究背景和目的:众所周知,胃癌是一种高发病、高致死的疾病。据2018年最新的研究统计显示,胃癌全球发病率和死亡率分别排在所有癌症的第五位和第三位。胃癌如此猖獗的一个重要原因,在于其拥有强大的血管生成能力,致使胃癌不断增殖、转移,病情进展迅速,最终导致患者死亡。所以,如果可以针对胃癌血管生成这一点进行有效的阻断,那么便可相应的抑制肿瘤细胞的生长和扩散,限制或延缓肿瘤的进展,延长胃癌患者的生存时间。实际上,当前市面上已经出现了不少以胃癌血管生成为靶点的靶向药物,但是,其具体疗效并未达到人们的理想预期;而且大部分抗血管生成药物价格十分昂贵,为许多患者增添了沉重的经济负担,缺乏普遍适用性。因此,针对胃癌血管生成的机制探索及抗血管治疗面临着进一步的研究和探索。外泌体是这十几年来细胞生物学领域的研究热点。它是一类由各种细胞分泌的、直径约在40-100 nm之间的微小囊泡,存在于血液、尿液、淋巴液等各种体液当中,可以包裹并运输蛋白质、信使核糖核酸(messager RNAs,m RNAs)、微小核糖核酸(micro RNAs,mi RNAs)等多种生物小分子,参与细胞间的信息交流。其中,外泌体运载的mi RNAs是一类长度约20个核苷酸的单链非编码RNA分子,特异性地同靶基因的3’UTR端的非编码区进行结合,经由三种可能的方式(第一种是抑制靶基因的翻译过程;第二种是切断其m RNA分子;第三种即综合上述两种作用)来发挥负向调控靶基因表达水平的功能,从而参与机体的众多生理或病理过程,诸如细胞的增殖和分化、抗原呈递、肿瘤侵袭等等。不过,外泌体在肿瘤血管生成方面的研究并不透彻,仍需要进一步的探究。在本研究当中,根据外泌体的运载功能,加之其可以相对稳定的存在于人体内的特性,我们探讨了外泌体包裹特定的mi RNAs对于胃癌血管生成的影响,以及其发挥抗血管治疗的可能性,这为今后针对胃癌血管生成的治疗提供了一个全新的方向。研究方法1.利用Western blot技术检测收集到的胃癌组织及其癌旁正常组织中的FOXO3蛋白表达水平,并验证FOXO3对于血管生成的作用。利用生物信息学软件Target Scan等预测FOXO3上游的潜在mi RNA,通过细胞转染来上调或下调胃癌细胞中的上游mi RNA的表达水平,再利用Western blot技术验证胃癌细胞中上游mi RNA与FOXO3之间的调控关系。2.利用慢病毒及小干扰RNAs(small interfering RNAs,si RNAs)上调或下调细胞中FOXO3的表达水平,利用Edu细胞增殖实验、细胞划痕实验和体外血管成环实验来验证胃癌细胞中的FOXO3对于血管内皮细胞的增殖、迁移及体外成环能力的影响。通过细胞转染来上调或下调胃癌细胞中上游mi RNA的表达水平,进行上述功能学实验,完成验证。3.通过细胞转染上调或下调外泌体中包裹着的mi RNA的水平,超速离心技术分离提取胃癌细胞培养液中的外泌体,并利用电子显微镜和Western blot技术进行验证。利用实时定量PCR技术对外泌体包裹的mi RNA的含量进行分析。然后,从体外和体内两个方面,利用Edu增殖实验、细胞划痕实验以及血管成环实验,验证外泌体可以作为包裹、运输mi RNA的载体,通过调控FOXO3的表达水平来抑制胃癌肿瘤血管生成,从而限制肿瘤的进展。研究结果:1.临床水平上,我们发现了mi R-155以及FOXO3在血清和胃癌肿瘤组织中的表达特征,即mi R-155高表达,FOXO3低表达。2.我们发现了胃癌肿瘤微环境中,癌细胞通过外泌体运输的mi R-155与血管内皮细胞FOXO3之间形成的跨细胞信号通路。3.阐明了胃癌外泌体运载mi RNA促进血管生成和肿瘤生长的生物学现象,为胃癌等肿瘤的抗血管治疗提供了新靶点和新策略。研究结论:通过以上各种实验,我们发现,胃癌中的mi R-155/FOXO3轴,以外泌体为运载体,发挥了促进血管增殖的重要作用,致使胃癌不断发展、扩散。故利用包裹着mi R-155 inhibitors的外泌体,发挥靶向抑制作用,可减少血管内皮细胞的增殖和迁移,从而实现限制胃癌进展的目的。