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转移性结肠癌瘤细胞归巢性肝转移分子机制研究

张忠国

  【目的】转移是恶性肿瘤的的一个重要特征,而肿瘤转移的发生取决于肿瘤细胞的生物学特征、宿主微环境特性以及两者相互作用的时空效应;恶性肿瘤细胞特征性的转移能力和趋向性,是肿瘤细胞成功发生转移、转移灶形成的主要决定因素。近年来的研究结果显示,肿瘤细胞的生物学特征与肿瘤细胞的恶性行为、转移能力和转移特征存在密切的关系,而且某些恶性肿瘤的转移表现出定向的器官特异性。大量的临床研究资料表明,低分化结肠癌肝转移过程表现出明显的亲器官特征,这种特征是肿瘤细胞发生定向转移的一种表现形式。随着肿瘤转移领域研究的不断深入,研究人员业已证实了某些肿瘤细胞的转移规律表现出与白细胞趋化性迁移相类似的特征。低分化结肠癌在发生肝转移时,肿瘤细胞的播散是否同样受到与白细胞向炎症部位发生归巢性迁移相类似机制的调控?如果存在这种类似的调控机制,那么这种关键性调控因子是什么?这种调控因子是如何发挥作用?这种作用引起肿瘤细胞发生如何变化?这些问题将在本次实验研究中进行初步探讨和解释。为了探讨结肠癌肝转移的内在机制和规律,本课题通过一系列相互联系的体外实验和体内实验对低分化结肠腺癌在发生远处器官(肝脏)过程中的规律性进行了研究,分析CXCL1及其受体在结肠癌肝转移中的作用;另外,结肠癌肝转移细胞株在CXCL1的作用下E-cadherin和β-actin的表达变化规律也将在实验中进行初步的研究。【材料与方法】课题研究中应用流式细胞术、定量PCR、共聚焦显微镜、透射电镜等技术从细胞、分子生物学以及形态学角度分析具有不同分化、转移特征的人结肠腺癌细胞株以及不同分化程度的人结肠腺癌原发灶和肝转移灶中CXCR1的表达差别;检测CXCL8对肝转移性结肠癌瘤细胞株细胞骨架、生长能力、克隆增殖性、侵袭与浸润能力、定向运动能力的影响;分析CXCL8博士研究生学位论文china第5页2004一06一09的作用对瘤细胞表达E一cadherin、F一actin、p一actin的影响;通过建立结肠癌肝转移动物模型研究CxCLS一CxcRI间的相互作用对结肠癌肝转移发生率的影响。【结果】1 .Lovo细胞、eolon205细胞、SW一620细胞、HCT一8细胞膜表面CXCRI表达率分别为3.15%、6.67%、1.87%、601%;Lovo细胞株CXCLS(75n目ml)刺激前后,瘤细胞CXCRI、E一cadherin、p一actin的表达发生变化,刺激前三种目的基因的表达量分别为20.83、2022、20.02,刺激后三种目的基因的表达量分别为19.23、21.72、20.86;eolonZOS瘤细胞CXCRI、E一eadherin、p一aetin的表达量分别为22.13、18.22、1733;2.正常结肠粘膜上皮细胞、正常肝组织实质细胞中CXCRI的表达率分别为2.214%、2.728%,高分化结肠腺癌与低分化结肠腺癌粘膜上皮细胞中CXCRI的表达率分别为6.652%、5.198%,低分化结肠腺癌的肝转移灶中瘤细胞CXCRI的表达率为22.62%,其中正常结肠粘膜上皮细胞与高分化结肠腺癌粘膜上皮细胞(P二0.531>0.05)、高分化结肠腺癌粘膜上皮细胞与低分化结肠腺癌粘膜上皮细胞(P二0.631>0.05)、正常肝组织实质细胞与正常结肠粘膜上皮细胞(P二0.7引>0.05)中CXCRI的表达率无明显差别,低分化结肠粘膜上皮细胞与肝转移灶瘤细胞中的CXCRI表达率的差异有统计学意义(P=0 .031<005);3.低分化肝转移性结肠癌Lov。细胞经CXCLS刺激前后细胞增殖能力有明显差异,刺激后Lovo细胞的增殖能力(24.17%)明显高于刺激前Lovo细胞的增殖能力(3.27%)高分化结肠癌 cofon205细胞株经CXCLS刺激前后增殖能力无明显差异,刺激后cofon205细胞的增殖能力(6.34%)不明显高于刺激前coton205的增殖能力(l,52%);4.高分化人结肠癌细胞株经CXCLS刺激后,F一actin发生解聚一聚合状态的改变,这种变化具有时间性和波动性。高聚合状态发生在刺激后的72h;肝转移性人结肠癌细胞系经CXCLS刺激后,F一actin表现出明显的解聚一聚合博士研究生学位论文ehina第6页2004·06一09状态的变化,聚合程度呈时间递增,高聚合状态表现在刺激后的72h;对照组集落数二0;对照组集落形成率二O%;实验组集落数二18.7;实验组集落形成率=37.3%。两组集落形成数比较差别有统计学意义(P二0.0犯<0.05);5.Lovo细胞体外侵袭能力与趋化性迁移实验体外培养状态下的结肠癌高肝转移性癌细胞呈长梭形、或短梭形,核仁较少,微丝丰富,呈树状分布于胞浆的线粒体之间,肿瘤细胞微绒毛较多;结肠癌肝转移性瘤细胞经刺激后,发生了形态学方面的变化,细胞变短、变肥硕,形成方巾化、球形化细胞、三角形细胞,核形改变,束状微丝消失,微丝不显著,微绒毛减少。胞浆内细胞骨架稀疏排列,骨架结构呈线性、短而细碎状,相互关联呈稀筛网状,张力纤维表现出发育不良。6.体内实验,结肠粘膜原位种植肿瘤细胞3周后,均在种植处形成结肠癌病灶,原发灶平均直径为20士2,1~,与周围组织、结构界限清楚,肿瘤组织包膜完整,无坏死、出血;腹腔内无腹水形成、无腹腔淋巴结转移灶形成。病理组织学观察,结肠原发灶为结肠低分化腺癌。实验组肝转移灶形成最早出现在瘤细胞原位移植后的第3周末,肝转移?……   
[关键词]:肿瘤转移;趋化因子;细胞骨架;Boyden;小室
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:天津医科大学2004年