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【研究背景】胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM),是颅内恶性胶质瘤类型中最常见的,它是起源于神经胶质细胞的肿瘤。虽然对于其发生发展以及治疗模式的探讨在世界范围内广泛展开,但是目前治疗效果令人沮丧,患者平均生存期不足2年。常规治疗手段包括外科手术切除,联合放射治疗以及化学药物治疗,但是由于胶质瘤弥漫性生长,与正常脑组织边界不清晰,放化疗耐药及复发等问题而带来比较差的预后,因此寻找新的治疗靶点如抗肿瘤血管生成是目前重要的研究方向。本课题组前期研究已经证实EFEMP1(epidermal growth factor-containing fibulin-like extracellular matrix protein 1,EFEMP1)源性肿瘤抑制蛋白ZR30对U251,U87等胶质瘤细胞系在体内外都有着良好的抑制效果。本研究把人源原代细胞系以及抗血管生成为切入点展开深入研究。【研究目的】研究ZR30在胶质瘤中的抗血管生成作用,探讨ZR30对人源胶质瘤原代培养细胞的体内外血管生成的影响,阐明其可能的作用机制。【研究方法】应用人源胶质瘤原代培养细胞系51B,97B和98B绘制细胞生长曲线,进行微管形成实验,检测ZR30在体外的抗血管生成能力;应用Western-Blotting实验对血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)/血管内皮生长因子受体2(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2)通路相关的蛋白进行检测,阐明ZR30在抗胶质瘤血管生成的作用分子机制;绘制裸鼠原代胶质瘤原位成瘤经ZR30和磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)对照组处理的生存曲线,评价ZR30的疗效;测定ZR30用药后的胶质瘤原位成瘤标本的肿瘤区间微血管密度,分析ZR30在体内实验的抗血管生成能力。【研究结果】ZR30能抑制原代胶质瘤细胞51B,97B和98B的生长活力。微管形成实验中51B细胞的微管数,ZR30低浓度组和ZR30高浓度组分别与对照组相比,差异都具有显著的统计学意义(n=3,P<0.01),ZR30低浓度组比对照组平均少了54%的微管数,ZR30高浓度组比对照组平均少了78%的微管数。浓度组和低浓度组的微管数也有统计学意义(n=3,P<0.05),ZR30高浓度组与ZR30低浓度组相比,平均少了57%的微管数。97B的ZR30低浓度组与对照组相比平均少32%(n=3,P<0.05),ZR30高浓度组平均少了36%;98B的ZR30低浓度组与对照组相比平均少了34%,ZR30高浓度组相比平均少了48%(n=3,P<0.05);用免疫印迹WB法检测了VEGFR2以及VEGFA的表达情况。经ZR30处理12小时后,97B细胞的VEGFR2表达显著降低(降至无处理对照组的30%),24h后回调至对照组的60%。ZR30作用下的VEGFR2表达减少没有在51B细胞系中表现出来;动物实验结果为,ZR30延长51B-51A(1:9)胶质瘤原位成瘤模型中位生存期12.5天,有近期疗效差异;ZR30延长97B-97A(1:9)胶质瘤原位成瘤模型中位生存期14.5天,有远期疗效差异;ZR30治疗组中的微血管数比PBS治疗组显著减少,51B-51A移植瘤中ZR30治疗组的血管密度为对照组的37%(n=20,P<0.01),97B-97A移植瘤中ZR30治疗组的血管密度为对照组的30%(n=20,P<0.01)。【研究结论】(1)EFEMP1源性抑制肿瘤蛋白ZR30能够抑制胶质瘤的血管生成,进而抑制胶质瘤的发展;(2)ZR30抑制胶质瘤血管生成的分子蛋白机制可能与ZR30能下调VEGFR2的表达,影响VEGF/VEGFR2信号通路有关。本研究的数据揭示了EFEMP1的人工合成变体ZR30能够靶向抑制胶质瘤血管生成,从而产生抗肿瘤作用,其作用机制可能与影响胶质细胞瘤VEGFA-VEGFR2的信号通路有关。