骨髓源性细胞中促肿瘤血管新生细胞亚群的研究

存在于肿瘤局部组织的骨髓源性细胞(bone marrow-derived cells,BMDCs)在促进肿瘤血管新生中扮演着关键角色，但对于发挥这一作用的细胞亚群及其作用机制目前尚不清楚。我们近期研究发现，beta3整合素阳性BMDCs在此过程中的作用尤为重要，对其中的相关细胞亚群值得深究。因此，我们拟采用骨髓移植方法以绿色荧光蛋白标记小鼠体内的BMDCs，通过分离荷瘤小鼠体内beta3整合素呈阳性的各BMDCs亚群，结合体内、外血管新生研究方法，筛选其中具有促肿瘤血管新生作用的关键性细胞亚群，利用现代生物技术初步探讨该细胞亚群促进肿瘤血管新生的途径和分子机制。通过此项研究，可望找到BMDCs中具有促肿瘤血管新生作用的关键性细胞亚群及其标志物，并初步阐明其促进血管新生的机制和规律，为肿瘤及其它血管新生相关性疾病的研究开辟新的途径，也为抗肿瘤药物的作用靶点研究和建立新的药物筛选模型奠定基础。

骨髓源性细胞（bone marrow-derived cells,BMDCs）在促进肿瘤血管新生中的作用已被一些研究所证实。但由于BMDCs中的细胞亚型种类繁多，此前不同研究者对其中发挥作用细胞亚群的认定各不相同，因此确定BMDCs中促肿瘤血管新生的细胞亚型对于阐明血管新生发生机制具有重要意义。本研究首先通过分离骨髓细胞或分离血液白细胞中的细胞亚群并在体直接观察确认了其对肿瘤及肿瘤血管新生的影响；然后观察筛选能够动员BMDCs释放、具有促血管新生作用的药物，选择其中效果明显、作用机制不同的多种药物，分析研究这些药物促进肿瘤生长及肿瘤血管新生作用与其促进血中多种细胞亚群水平升高之间的关系，并以此为线索，研究筛选BMDCs中具有促进肿瘤及肿瘤血管新生的主导性细胞亚群，并对其促进肿瘤血管新生的可能途径进行探讨。实验结果显示，骨髓细胞、血液白细胞以及从白细胞中分离的粒细胞亚群具有显著促进肿瘤生长和增强血管新生的作用；研究结果也确认了具有够动员骨髓释放BMDCs的药物G-CSF、GM-CSF、雌激素和多巴胺受体抑制剂依替必利具有明显的促进肿瘤及肿瘤血管新生的作用。利用流式细胞技术观察GM-CSF、雌激素等药物对动物循环血液中CXCR4+、VEGFR2+、CXCR4+、β3+、SCa-1+、CD11b+ 等BMDCs细胞亚群水平的影响后发现，上述药物促进肿瘤生长均与与血中CXCR4+β3+的BMDCs水平升高密切相关。结合在体动物骨髓移植等方法将GFP小鼠骨髓移植给C57小鼠，利用免疫组化方法证实了上述药物引起的肿瘤生长加快与肿瘤组织局部的BMDCs招募增加有关。CXCR4+的特异性抑制剂AMD3100可以拮抗药物引起的肿瘤生长增加，进一步表明CXCR4+ BMDCs是介导肿瘤生长加快的BMDCs亚群。采用体外研究方法，考察GM-CSF对肿瘤、BMDCs及内皮细胞的直接作用，确认GM-CSF通过BMDCs促进动脉环内皮细胞增殖增强血管新生。Westrn blot等方法进一步证实，上述引起肿瘤及肿瘤血管新生增加的药物，同时也促进了肿瘤组织中的MMP9表达。因此上述结果表明，血液粒细胞亚群中的CXCR4+β3+BMDCs与BMDCs的促肿瘤及肿瘤血管新生作用密切相关，是BMDCs中发挥相关作用的重要细胞亚群。