基因修飾骨髓間充質幹細胞對乳腺癌的殺傷作用

《基因修飾骨髓間充質幹細胞對乳腺癌的殺傷作用》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由上官磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基因修飾骨髓間充質幹細胞對乳腺癌的殺傷作用
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：上官磊
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

腫瘤發病率逐年增加，但治療手段有限。腫瘤相關成纖維細胞（CAFs）是腫瘤基質的重要組成部分，在腫瘤的生長、轉移和免疫逃避中發揮重要作用。CAFs表達成纖維細胞激活蛋白α（FAPα），它具有二肽基肽酶活性，前蜂毒肽（Promelittin）可在其作用下酶解成蜂毒肽殺傷CAFs，從而抑制腫瘤生長。骨髓來源間充質幹細胞（MSCs）有向腫瘤部遷移的特性，是腫瘤生物治療的良好載體，但在腫瘤局部可受TGFβ作用下分化成腫瘤相關成纖維細胞並促進腫瘤生長。申請者在美學習期間成功構建基因修飾MSCs，從而抑制MSCs在腫瘤局部向CAFs的轉化。我們擬利用載體構建、病毒包裝、基因轉染、RT-PCR、流式細胞、免疫螢光、螢光素酶報告基因和體內成瘤等技術，構建帶有可誘導型前蜂毒肽基因的新型MSCs，以乳腺癌為研究對象，探索腫瘤治療的新方法，並研究該方法對乳腺癌骨轉移瘤及其他類型腫瘤的治療作用。

結題摘要

腫瘤相關成纖維細胞來源可能是外周血中的MSCs或腫瘤局部的成纖維細胞，MSCs或成纖維細胞在腫瘤條件培養基或加入TGFβ的普通培養基培養一頓時間後能分化成腫瘤相關成纖維細胞並促進腫瘤的生長。我們的實驗證實了MSCs在上述培養條件下，腫瘤相關成纖維細胞的一些標誌物表達增加。MTT實驗表明，商品化前蜂毒肽可以可以殺傷腫瘤條件培養基作用下的MSCs和普通成纖維細胞18Co，而對正常培養下的MSCs和18Co作用不大。這些結果提示：MSCs和普通成纖維細胞在腫瘤局部可分化成腫瘤相關成纖維細胞，從而促進腫瘤的生長，前蜂毒肽可有效殺傷腫瘤相關成纖維細胞，對普通組織的損傷則不大。 腫瘤分泌的TGFβ可能是誘導MSCs分化成腫瘤相關成纖維細胞的主要因子，因此阻斷TGFβ通路就可能抑制MSCs向CAFs分化。BAMBI是TGFβ偽受體，能競爭性的抑制MSCs表面的TGFβ受體，阻斷MSCs的TGFβ信號通路。構建帶有BAMBI基因的慢病毒，轉染MSCs發現BAMBI表達增高，TGFβ通路上關鍵分子Smad3表達降低，TGFβ信號通路受到抑制。前蜂毒肽可以特異性的與CASs的FAPα結合，酶切後生成有細胞毒性的蜂毒肽。構建可誘導型的前蜂毒肽基因的慢病毒，轉染穩定表達BAMBI基因的MSCs。轉染後的MSCs體外實驗顯示Dox誘導48小時後上清對活化的成纖維細胞有殺傷作用。這結果顯示轉染了新的基因後的MSCs仍然保持原生理學特性，且能成功分泌前蜂毒肽殺傷CAFs。體內實驗使用NOD/SCID小鼠，6周后發現基因改良組MSCs組小鼠腫瘤體積明顯小於其它兩組，8周后處死小鼠，腫瘤組和腫瘤+MSCs組腫瘤體積較大，且有肺或肝臟轉移，改良MSCs腫瘤體積較小，腫瘤中心可見圓形壞死灶，未見轉移病灶。病理組織學檢查可見MSCs組和改良MSCs組腫瘤和轉移病灶內可見散在綠色螢光MSCs。這一結果顯示改良過的MSCs能夠遷移到腫瘤部位並發揮抗腫瘤的作用，並能減少腫瘤轉移的形成。本研究證實了MSCs在腫瘤條件下能夠分化成腫瘤相關成纖維細胞促進乳腺癌的生長和轉移，構建了帶有BAMBI和前蜂毒肽基因的MSCs能夠定植於乳腺癌部位，並在乳腺癌局部發揮抗腫瘤的作用。