P2X7介导内皮祖细胞靶向示踪胶质瘤的影像学研究

Glioma progression is associated with neovasculature and microenvironment, endothelial progenitor cells could recruit to the spot of tumor-associated neovasculature, which also is the interface between glioma and normal brain tissue. Based on this characteristic, EPCs is expected to act as a vector for glioma diagnosis and monitoring tumor progression. To achieve long-term, dynamic and effective monitoring, something has to be done to keep the activity of EPCs. It is possible to enhance the proliferation ability of EPCs in vivo and mediate the targeting role of EPCs to increase the probe concentration in the tumor through modulating P2X receptor. This program will go further to investigate the following two aspects: determine the influence of P2X receptor modulating on the growth and migration of EPCs, analyze the mechanism of this modulation and the possibility to increase the probe concentration and activity to monitor glioma progression. In a word, make the EPCs reveal tumor growth and progression more effectively via activating P2X receptor. Clarify the distribution characteristics of time and space of EPCs with P2X7 genetic modification to identify the effect of the cells on glioma development. All of these are hope to disclose the reliability and security of using magnetically labeled EPCs as a vector to diagnose early glioma, monitor tumor progression and dynamic survey of treatment outcoming , and the possibility to enhance the targeting action of EPCs through mediating related factors.

胶质瘤的发生发展依赖于新生血管及微环境，EPCs能定向归巢至胶质瘤血管的"热点区"，因此，EPCs有望成为胶质瘤诊断和进展监测的载体。为实现长期、动态和有效的监测，需要保持EPCs在体内的活性。调节P2X受体，有可能增强EPCs在体内的增殖活性，且对其靶向作用实施有效调控，从而增大肿瘤内细胞探针浓度。本项目将进一步探讨： 1）P2X受体调节对外源性EPCs增殖和迁移的影响，分析调控作用促进EPCs增殖和向肿瘤靶区域迁移的可能机制，以及提高肿瘤内磁性探针的浓度和活性对胶质瘤进展监测的可能性。2）P2X7基因修饰的EPCs在胶质瘤组织内的时间和空间分布特征，以及其对胶质瘤生长的影响。最终，揭示标记的EPCs作为载体对胶质瘤进行早期诊断、肿瘤进展监测和对治疗效果动态监测的可靠性和安全性，以及对EPCs进行有效调控并增强其靶向作用使其作为细胞载体对肿瘤生长和迁徙的显示更为有效的可能性。

胶质瘤的发生发展依赖于新生血管及微环境，EPCs能定向归巢至胶质瘤血管的“热点区”，因此，EPCs有望成为胶质瘤诊断和进展监测的载体。为实现长期、动态和有效的监测，需要保持EPCs在体内的活性。调节P2X受体，有可能增强EPCs在体内的增殖活性，且对其靶向作用实施有效调控，从而增强EPCs的靶向示踪作用。本项目分别采用离体细胞实验和原位移植瘤模型对调控P2X7受体对EPCs增殖、迁移、凋亡和靶向作用进行研究。从研究结果我们得出EPCs表达P2X7受体，激活P2X7受体可以显著提高EPCs的增殖和迁移能力，但不触发其凋亡。体内实验MR T2map 和SWI序列成像发现，USPIO-EPCs主要归巢至胶质瘤富血管区域或血管周围，对P2X7受体进行抑制后，这些富血管区的低信号明显减少。病理分析进一步证实，抑制P2X7受体后，归巢至脑胶质瘤组织的EPCs数量显著下降，并且显著抑制了EPs整合至肿瘤细胞转分化来源内皮细胞形成的血管腔内。同时，为证实系统性调控P2X7受体的生物安全性，本研究对系统性调控P2X7受体后对胶质瘤细胞及胶质瘤可能的影响进行了研究。研究结果表明，抑制P2X7 受体能增加C6 胶质瘤细胞P2Y2 的表达；从而转导活化EGFR 蛋白，促进C6 胶质瘤细胞的增殖。抑制P2X7 受体能上调胶质瘤组织EGFR 和HIF-α 蛋白的表达，增加促血管生成因子VEGF 的表达，促进肿瘤血管形成，进一步促进胶质瘤生长。综上，本项目研究结果认为通过激活P2X7 受体可以增强EPCs 的增殖和靶向胶质瘤归巢的能力，可以达到使其更好发挥MRI 靶向显影及示踪探针的目的；同时，C6 胶质瘤细胞的P2X7 受体可能起抑瘤效应，因此激活EPCs 的P2X7 受体极有可能不会影响肿瘤的生长，具有较好的生物安全性。