胶质瘤干细胞调控周细胞参与T-MAPH形成的作用与机制

"肿瘤微血管构筑表型异质性"(T-MAPH)是肿瘤抗血管生成治疗存在疗效差异的主要原因，而肿瘤干细胞是肿瘤血管生成和抗血管生成疗效差异产生的根源。我们前期发现周细胞在胶质瘤微血管构筑中存在显著异常，但目前对血管周细胞与肿瘤血管生成关系认识甚微，结合文献推测胶质瘤干细胞产生的血小板源生长因子β(PDGFβ)及其通路在调控周细胞介导T-MAPH中发挥重要作用，本研究拟采用细胞联合及3-D培养、免疫荧光、激光共聚焦三维重建微血管、RT-PCR以及基因功能干扰等技术方法，建立体外培养细胞和体内PDGFβ基质胶植入、裸鼠移植瘤模型，观测胶质瘤干细胞对周细胞表型、形态结构和功能的影响，以及上述变化与T-MAPH关系，着重探讨PDGFβ经MT1-MMP-PDGFR-β轴在其中的作用路径与机制。以期阐明胶质瘤干细胞调控周细胞在T-MAPH中的意义与机制，完善T-MAPH理论，为抗血管生成治疗提供新的靶点。

研究背景与目的：“肿瘤微血管构筑表型异质性”(T-MAPH)是肿瘤抗血管生成治疗存在差异的主要原因，而肿瘤干细胞是肿瘤血管生成和抗血管生成疗效差异的根源。基于本室前期发现周细胞在人体胶质瘤微血管构筑中存在明显异常，结合血小板源性生长因子β(PDGFβ)及其通路在调控周细胞血管生成中的重要性，本课题采用细胞培养、免疫染色、流式细胞术、siRNA等技术方法，建立体外培养细胞和体内PDGFβ基质胶植入、裸鼠移植瘤模型，研究PDGFβ通路及不同PDGFβ表达水平的胶质瘤干细胞对在体移植瘤及离体周细胞血管生成、表型等的影响，明确胶质瘤干细胞对周细胞的调控在T-MAPH中的意义，并探讨PDGFβ经MT1-MMP-PDGFR-β轴的作用路径与机制，以完善T-MAPH理论，为抗血管生成治疗提供新的靶点。.主要研究内容与结果：1. 在体与离体条件下，PDGFβ对周细胞的增殖、迁移及其成型等血管生成作用有明显促进效应，在一定范围内其作用与浓度呈正相关；.2. PDGFRβ受体拮抗剂甲磺酸伊马替尼（Imatinib mesylate）可显著抑制离体周细胞的血管生成作用与表达；在体抑制移植瘤的生长，瘤细胞Ki67标记指数，VEGF、PDGFRβ等表达降低，同时也降低微血管密度及周细胞标记指数，改善微血管构筑及其表型；.3. 用SiRNA干扰PDGFβ mRNA后，胶质瘤干细胞离体与在体均降低对周细胞的血管生成作用，同时明显抑制移植瘤的生长并降低微血管密度及周细胞标记指数，VEGF等表达降低，改善微血管构筑及其表型；.4. MT1-MMP抑制剂Batimastat（BB94）能有效抑制PDGFB对周细胞的促血管生成作用，其抑制增殖机制与其降低P-AKT,P-ERK激活相关。.此外，本研究还进一步完善比较了离体周细胞模型研究及用无血清饥饿--神经干细胞培养基培养，CD133磁珠筛分方法优化提高胶质瘤干细胞的阳性分选率。.结论：PDGFβ及其受体通路在胶质瘤干细胞诱导的血管生成特别是周细胞的血管生成作用中发挥重要的调控意义，其是胶质瘤T-MAPH形成的重要因素之一，PDGFβ对周细胞血管生成作用的路径与MT1-MMP-PDGFR-β轴相关，其下游通路ERK1/2、AKT的激活是周细胞增殖的主要机制，在胶质瘤的治疗中要注意PDGFβ及其受体通路，MT1-MMP的靶点意义。