细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（EMMPRIN/CD147）致宫颈癌放射抵抗的机理研究

宫颈癌是女性第二大生殖系统恶性肿瘤，放射治疗是主要的治疗方式。研究放疗过程中放射抵抗的分子机理以及如何增加放射敏感性是决定治疗成败的关键。细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer ，EMMPRIN/CD147）是免疫球蛋白家族成员，与恶性肿瘤的侵袭转移和化疗耐药多种恶性行为相关。我们的前期研究发现CD147还与宫颈癌放射抵抗相关，但是机理不明。本课题拟通过对CD147与调节肿瘤细胞放射抵抗的四个主要路径（细胞周期调控、DNA损伤修复、受体信号传导和乏氧代谢途径）中关键细胞因子的关系进行研究，首次揭示CD147引起放射抵抗的机理。同时通过干预CD147表达与裸鼠移植瘤放射治疗效果的关系，首次明确CD147在宫颈癌放射增敏中的作用，将为宫颈癌及其他类似肿瘤的放射治疗提供新的理论与实践依据。

本项目的前期研究中发现细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（BSG/EMMPRIN/CD147）与宫颈癌放射抵抗相关，放射治疗后宫颈癌组织EMMPRIN表达不下降或者上升与不好的预后相关，但是其机理不明。本研究的主要目的就是研究EMMPRIN致宫颈癌放射抵抗的相关机理。本研究应用慢病毒转染干扰EMMPRIN基因表达，获得EMMPRIN阴性的Siha 和ME180宫颈癌细胞株为实验组（Sha-1575，ME180-1575），其相应的本体细胞和阳性株（Siha，Siha-2459，ME180，ME180-2459)为对照组。应用克隆实验检测细胞放射敏感性，裸鼠移植瘤验证各细胞株成瘤能力和放射敏感性。流式细胞技术检测细胞周期分布、侵袭试验检测各细胞株侵袭转移功能，Western Blot 检测干扰前后放射敏感性通路中各细胞因子的变化情况。结果发现 1、克隆实验显示抑制EMMPRIN基因表达可以增加宫颈癌细胞株Siha和ME180放射敏感性，EMMPRIN阴性株与本体细胞和阳性株SF均值比较，P＜0.05。2、体内实验结果显示，EMMPRIN阴性Siha细胞株与本体细胞裸鼠移植瘤成瘤速度和大小差异无显著性，P=0.068；但是经放射处理后，肿瘤体积随时间变化，残留肿瘤显著小于本体细胞移植瘤，P=0.0045. 3、EMMPRIN致宫颈癌细胞放射抵抗的机理：流式细胞技术检测放射处理后各细胞系细胞周期，显示EMMPRIN阴性组细胞G2/M期比例上升，P＜0.01。但细胞凋亡比例无明显变化，P＞0.05。WEB检测各相关蛋白，结果提示EMMPRIN阴性组细胞与对照组相比，放射处理后γH2AX表达增加，其他各凋亡蛋白及HIF-1α无明显变化。4、功能试验证实EMMPRIN基因可以促进宫颈癌细胞株增殖、侵袭、转移，抑制EMMPRIN表达可以增加抑制宫颈癌细胞株增殖、侵袭和转移能力。结论，我们认为EMMPRIN与宫颈癌细胞放射抵抗相关，抑制EMMPRIN基因表达可以增加宫颈癌细胞株放射敏感性，其机理可能是通过影响DNA双链损伤修复功能和调控细胞周期分布有关。利用这一点，结合我们既往的研究，可以筛选某些放射抵抗的宫颈癌患者，靶向抑制EMMPRIN表达，可以增加患者的放射治疗效果，并且改善患者生存，有重大临床应用价值，值得进一步深入研究。