抑癌基因NDRG2在抑制神经胶质瘤血管生成中的作用及机制研究

Anti angiogenesis therapy has become an important anticancer strategy. But clinical trials showed that the efficacy of using anti angiogenesis drugs only is not ideal. Therefore, choosing appropriate therapeutic targets has become the key. Glioma is a typical tumor dependent with vascular. As its high malignancy, poor prognosis, it is urgent to find an effective therapy. NDRG2 is a new tumor suppressor gene first discovered in our research group. Our previous study showed that NDRG2 can inhibit the proliferation of tumor cells, and promote cell differentiation. Also in the Ndrg2 gene knockout mice, transplanted tumor vascular density increased; over expression of Ndrg2 inhibited angiogenesis in chick chorioallantoic membrane. It suggests that NDRG2 may inhibit tumor angiogenesis. Therefore, we will further explore the mechanism of NDRG2 in glioma angiogenesis in the four levels of molecular, cell, animal model and clinical specimens. These studies can extend the function of NDRG2, and also provide a new strategy for the treatment of gliomas.

以肿瘤新生血管为作用靶点的抗肿瘤血管治疗已成为重要的抗癌策略。但临床实验证实，单纯用抗肿瘤血管生成药物的疗效并不理想。因此，选择合适的治疗靶点则成为提高抗肿瘤血管生成药物疗效的关键。神经胶质瘤是一种典型依赖血管性的恶性肿瘤。由于其恶性程度高，预后差，急需寻找有效的治疗手段。NDRG2是我们课题组首次在人脑胶质瘤中发现的低表达的新抑癌基因。我们前期研究结果表明NDRG2能够抑制肿瘤细胞增殖、促进细胞分化。此外还发现在Ndrg2基因敲除小鼠移植瘤中血管密度增加；过表达Ndrg2能够减少鸡胚尿囊膜血管生成。结果初步提示NDRG2可能具有抑制肿瘤血管生成的作用。因此，本项目拟在分子、细胞、模式动物、临床标本四个层次深入探讨NDRG2在胶质瘤血管生成方面的作用及机制。这些研究可以拓展NDRG2的作用模式，还可为神经胶质瘤的治疗提供新的策略。

NDRG2是本课题组在胶质瘤中发现的一个新抑癌基因，其在细胞的生长、分化以及肿瘤的发生发展过程中发挥着重要作用。我们之前的研究表明在乳腺癌细胞MCF-7中过表达NDRG2可以抑制肿瘤细胞VEGF及HIF-1α的表达；干涉NDRG2的乳腺癌细胞培养上清可以抑制脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)的体外血管形成能力。我们这些结果初步提示，NDRG2有可能通过影响肿瘤血管发挥抑癌基因的作用。本项目主要研究内容如下：首先明确NDRG2对胶质瘤血管内皮细胞增殖、迁移的作用。从临床标本中，我们分离得到的血管内皮细胞只能传代3次，之后就老化无法进行实验，因此之后的实验全部采用人脐静脉内皮细胞进行。之后在动物水平研究NDRG2在胶质瘤血管新生中的调控作用。最后收集临床胶质瘤标本，分析胶质瘤组织中NDRG2及血管生成相关分子的表达状态，评价NDRG2与胶质瘤血管生成的相关性。实验结果如下：首先，在脐静脉内皮细胞中NDRG2表达水平较低，在过表达NDRG2后，HUVEC细胞的增殖能力、迁移能力以及血管形成能力都受到抑制。在动物水平，在NDRG2敲除小鼠中，注射胶质瘤细胞U251后，NDRG2-KO小鼠成瘤能力明确强于野生组小鼠。在移植瘤中，NDRG2-KO小鼠的微血管数量明显多于野生组小鼠。但是周细胞标志物a-SMA的表达水平减弱。说明新生的血管周细胞覆盖率下降，也就是血管成熟度较差。收集了152例临床标本，分析NDRG2 的表达水平，胶质瘤组NDRG2明显比正常组样本表达水平低。而血管内皮细胞标记物CD31表达水平比正常组高，a-SMA表达水平较低。趋势与动物体内一致。综上所述，NDRG2确实能够抑制胶质瘤血管内皮细胞的增殖和成管能力。并且能够抑制新生血管周细胞的覆盖率。这为NDRG2作为抑癌基因提供了新的作用模式，也为今后胶质瘤治疗提供了新的治疗策略。