转化生长因子-β诱导的上皮-间充质转化效应参与脑胶质瘤血管生成拟态的机制研究

Vasculogenic mimicry (VM) is considered to be one of the reasons for the infiltrating growth of tumor. Epithelial-mesenchymal transition(EMT) induced by transforming growth factor-β (TGF-β) also plays an important role in the process of tumor infiltration. Thus, we inferred that EMT might be involved in VM formation. However, the detailed mechanism is unknown. In our former pilot study, we found that TGF-β involving in the VM formation in malignant glioma cell line U251MG. In the present study, we will choose lentivirus as vectors to establish more effecient siRNA and cDNA transfecting systems. The capability of VM formation may changed by up- or down-regulating the expression of TGF-β. Furthermore, we can screen out some genes that might be ralated with VM formation from a series of genes related with EMT induced by TGF-β using Microarray Analysis. With further confirmation of their roles, we may be able to clarify the relationship beween EMT and VM, as well as to supplement the basic structure of VM signaling pathways in glioma. According to this study, we would be able to provide new explanation to the mechanism of VM formation in glioma, as well as rationale to the research and development of new drugs in the field of antiangiogenic therapy.

血管生成拟态（VM）被认为是肿瘤浸润生长的原因之一。转化生长因子-β(TGF-β)诱导的上皮-间充质转化(EMT)由于在脑胶质瘤浸润生长的过程中具有重要促进作用，我们推测其与VM形成有关，但具体机制不清。我们前期初步证实TGF-β参与恶性胶质瘤细胞U251MG体外VM形成。在此基础上，本课题拟选择慢病毒为载体，构建更高效的siRNA及cDNA转染系统，稳定下调或上调不同胶质瘤细胞TGF-β表达，观察转染细胞与未转染细胞在体内及体外形成VM能力的变化。同时通过基因芯片技术，在一系列TGF-β诱导EMT发生的相关基因中筛选出可能影响VM形成的基因，并进一步验证这些基因在VM形成过程中的作用，初步阐明TGF-β诱导的EMT与胶质瘤VM形成的关系，补充脑胶质瘤中VM信号通路的基本框架。这将为脑胶质瘤VM形成的机制提供新的解释，同时为肿瘤抗血管生成治疗的新药研发提供理论基础。

血管生成拟态（VM）被认为是肿瘤浸润生长的原因之一。转化生长因子-β(TGF-β)诱导的上皮-间充质转化(EMT)由于在脑胶质瘤浸润生长的过程中具有重要促进作用，我们推测其与VM形成有关，但具体机制不清。我们前期初步证实TGF-β参与恶性胶质瘤细胞U251MG体外VM形成。在此基础上，本课题拟选择慢病毒为载体，构建更高效的siRNA及cDNA转染系统，稳定下调或上调不同胶质瘤细胞TGF-β表达，观察转染细胞与未转染细胞在体内及体外形成VM能力的变化。同时通过基因芯片技术，在一系列TGF-β诱导EMT发生的相关基因中筛选出可能影响VM形成的基因，并进一步验证这些基因在VM形成过程中的作用。通过本课题研究，一些关键科学问题得到了初步解答：1) 成功建立荷瘤裸鼠模型，通过检测组间瘤内VM的出现率判定体内VM形成能力的强弱可行且相对准确。2) 通过高通量的基因芯片技术寻找TGF-β诱导的EMT信号通路中与VM形成有关的分子可行，但其重复性相对较差，仅能起提示作用。3) 成功对EMT相关基因表达上调及下调观察其对VM形态、VM关键基因的表达的影响，并成功将EMT信号通路与VM形成相联系。本课题研究发现，通过p38/MAPK通路抑制EMT可以部分抑制VM形成，表明TGF-β诱导的EMT效应参与VM形成，且EMT效应主要提升细胞自身的可塑性，而提升细胞外基质重构引起VM形成则可能主要通过MMP-LAMC2通路。这对目前脑胶质瘤VM信号通路的基本框架进行了补充，并为VM形成的分子机制提供新的解释，以及为将来相关信号通路的肿瘤抗血管生成治疗的新药研发提供理论基础。