IGF-Ⅰ-HIF-1α-VEGF生物学轴在颅咽管瘤复发中的作用机制研究

颅咽管瘤的发病机制尚存争论，且肿瘤毗邻垂体、下丘脑等重要神经组织，尽管近年显微切除术日趋成熟，并结合放疗、化疗，使该肿瘤致死率、致残率明显下降，但其远期复发率仍可高达90％，患者10年生存率仅50％，复发是该肿瘤的治疗难点。本项目根据前期研究基础和国内外研究结果，结合颅咽管瘤本身乏氧的病理生理特点，提出"IGF-Ⅰ-HIF-1α-VEGF生物学轴参与颅咽管瘤复发和发生发展"的理论假设，推测由缺氧启动的HIF-1α-VEGF通路在颅咽管瘤复发中起关键作用，从分子生物学和病理生理学角度诠释颅咽管瘤复发机制。研究采用组织芯片、RNA干扰等技术，通过我们已经建立的颅咽管瘤细胞系和裸大鼠动物模型，观测IGF-Ⅰ-HIF-1α-VEGF生物学轴对颅咽管瘤生物学行为的影响，探讨HIF-1α-VEGF通路在缺氧诱导的颅咽管瘤复发和发生发展中的作用机制。

背景:颅咽管瘤是最常见的儿童颅内良性肿瘤，毗邻下丘脑-垂体柄等重要管结构，手术切除困难，术后复发率高，而对其复发的机制尚不清楚。目前探索颅咽管瘤复发机制，寻找新的辅助药物治疗靶点已成为其基础研究的热点。肿瘤生长有一个适合肿瘤生长的肿瘤微环境。颅咽管瘤能够适应缺氧的微环境，这可能是颅咽管瘤复发的关键因素。目前研究表明IGF-1-HIF-1α–VEGF轴对肿瘤微血管生成具有重要作用，因此，本课题主要研究IGF-1、HIF-1α和VEGF在颅咽管瘤中的表达，探讨其对颅咽管瘤细胞生长的影响。. 方法: 将病例分为原发和复发颅咽管瘤组，采用免疫组织化学、荧光定量PCR和Western blot等分子生物学方法研究IGF-1R、HIF-1α和VEGF在不同组中表达的差异。建立颅咽管瘤细胞系，HIF-1α siRNA转染颅咽管瘤细胞和IGF-1处理不同组颅咽管瘤细胞系观察各组在细胞活性以及IGF-1R、HIF-1α和VEGF因子表达的差异。. 结果:通过免疫组化检测的35例颅咽管瘤标本中，IGF-1R和HIF-1α在复发颅咽管瘤组的表达要明显高于原发颅咽管瘤组；通过PCR检测HIF-1α和VEGF mRNA在复发颅咽管瘤和原发性颅咽管瘤之间表达率没有明显的差异；但荧光定量PCR检测发现它们在复发颅咽管瘤组相对定量表达明显高于原发颅咽管瘤组。HIF-1α siRNA转染的颅咽管瘤细胞在0h、12h、24h和48h生长活性分别为100%、90.49%、85.84%和74.63%，有统计学差异。IGF-1干扰颅咽管瘤细胞时，IGF-1R、HIF-1α和VEGF蛋白分别随着时间在颅咽管瘤细胞的表达逐渐增加；HIF-1α siRNA转染颅咽管瘤细胞时，HIF-1α蛋白在颅咽管瘤中的表达逐渐下降，IGF-1R表达变化不明显，但是VEGF在颅咽管瘤细胞中表达逐渐下降；在IGF-1作用于HIF-1α siRNA转染的颅咽管瘤细胞24小时， IGF-1R在颅咽管瘤细胞的表达增加，HIF-1α蛋白表达下降，VEGF表达相对增加但不如IGF-1单独作用颅咽管瘤细胞时明显。. 结论:本研究证实颅咽管瘤细胞系中确实存在IGF-1- HIF-1α-VEGF生物轴，并影响颅咽管瘤细胞的生长，其中HIF-1α起着至关重要的桥梁作用。HIF-1α可能作为将来颅咽管瘤药物辅助治疗的新靶点