NF-κB介导CXC趋化因子在内皮细胞-膀胱肿瘤细胞相互作用促进肿瘤细胞进展中的作用及其机制研究

Bladder tumor is characterized with high morbidity and recurrence in pathology. However, the molecular mechanisms that promote tumor progression are still poorly understood. Endothelial cell (EC), which is regarded as main component of blood vessels and tumor microenvironment, plays an important role in tumor growth, but the study about EC ’s effect on bladder tumor invasion and migration is much rare. Our preliminary data based on clinical specimens indicated that EC was associated with the malignant behavior of bladder cancer. Additionally, when bladder tumor cell was co-cultured with EC cell, which was regarded to mimic the microenvironment of tumor niche, we found that the interactions of endothelial cells and tumor cells in vitro could enhance tumor cell progression via angiogenesis-independent manner. That could be induced by NF-κB mediated CXC /CXC receptor expression. Thus, this proposed project will further investigate the role of NF-κB mediated CXC chemokines in the interaction of endothelial cells and tumor cells to promote bladder tumor cell progression and its mechanism. Along with upstream signaling screening of NF-κB signaling activation by cDNA microarray and protein chip, the signaling and molecular mechanisms in the interaction of endothelial cells and tumor cells will be expounded systematically, which might benefit targeted therapy on bladder tumor progression in the future.

膀胱肿瘤在我国具有发病率和复发率均较高的特点，目前促进其进展的机制仍未完全清楚。内皮细胞作为脉管系统的基本组成之一及肿瘤微环境的重要组成成分，在肿瘤生长过程中起重要作用，而其对膀胱肿瘤细胞侵袭迁移作用的研究非常少。本课题前期临床标本研究证实了内皮细胞（EC）与膀胱肿瘤的恶性行为相关。同时通过共培养膀胱肿瘤细胞与内皮细胞模拟肿瘤微环境，体外发现内皮细胞与肿瘤细胞的相互作用通过血管生成之外途径促进膀胱肿瘤细胞增殖、侵袭及迁移，并与CXC趋化因子及其受体表达升高以及NF-κB 通路激活相关。下一步我们拟探讨NF-κB 介导的CXC趋化因子在内皮细胞-膀胱肿瘤相互作用促进膀胱肿瘤细胞侵袭迁移的作用及其机制，同时结合蛋白质芯片分析和cDNA基因芯片技术对NF-κB 激活上游通路的研究，整体阐述此作用体系中的信号通路和作用机制,为下一步从分子水平靶向干预膀胱肿瘤细胞侵袭及迁移打下良好的基础。

膀胱癌（Bladder cancer，BCa）是我国最常见的肿瘤之一，在我国，高死亡率和高复发率是其特点，而诱导和促进膀胱肿瘤进展的机制目前仍未完全清楚。近年来，基质微环境与肿瘤细胞之间的相互作用，促进肿瘤细胞增值、存活、侵袭和迁移及是研究的热点问题。内皮细胞是脉管系统的第一道屏障，特别是在肿瘤中，在肿瘤进展中起重要作用，但其具体机制并不完全清除。当前的研究表明EC在肿瘤进展中起重要作用，不只是为肿瘤提供氧气和营养物质。肿瘤细胞与EC之间的相互作用，通过直接或间接作用产生多种趋化因子、细胞因子并涉及多种信号通路，促进肿瘤的进展。然而，膀胱癌中肿瘤与EC之间的相互作用促进肿瘤进展的机制并不清楚。本项目中通过膀胱癌细胞与内皮细胞共培养，我们发现膀胱癌细胞可以通过VEGF-A和VEGF-C激活内皮细胞内的VEGFR2信号通路进而引起膀胱癌细胞内EGFR信号通路激活促进膀胱癌进展，在此过程中内皮细胞与膀胱癌细胞相互作用通过CXCL1/5/8与其受体CXCR2结合增加内皮细胞招募。后续实验中，我们发现内皮细胞与膀胱癌细胞相互作用可以促进NF-kB信号通路的激活和趋化因子CXCL1/5/8的增加来促进内皮细胞招募，进而形成一个正反馈环路促进膀胱癌。以上结果证实，CXCL5是膀胱癌中一个明确的致癌因子。因此，后续我们选用CXCL5表达更高的膀胱癌肺转移细胞系（T24-L）进行后续实验，发现高表达CXCL5的T24-L具有更高的细胞干性潜能并增加膀胱癌细胞化疗耐药，影响CXCL5表达之后NF-kB信号通路也受到影响。提示CXCL5在维持细胞干性和促进癌症转移过程中发挥着极其重要的作用。除此之外，项目还对CXCL5在肾癌及前列腺癌中的表达及生物学功能进行了少量有益的探索，证实CXCL5作为一种新型促癌基因在肾癌的血管新生、转移和耐药中同样扮演着关键作用。上述主要研究成果已发表SCI论文，培养多名博士研究生，多次进行国际会议报告。