瞬时感受器电位TRPV3通道蛋白在非小细胞肺癌血管生成中的作用与机制

Angiogenesis plays a key role in tumor proliferation, invasion and metastasis. Studies have shown that calcium channels play an important role in tumor angiogenesis. But the underlying mechanism is not clear. Transient receptor potential vanilloid 3（TRPV3）, as a calcium channel protein, can promote extracelluar calcium influx. In our previous research ,we found that TRPV3 can promote cell proliferation and the release of the angiogenesis associated factors in non small cell lung cancer cells. Recent report demonstrated that hypoxia is related to the function of TRPV3. Combined with tumor cells in a hypoxic microenvironment, we hypothesize that TRPV3 channels in non small cell lung cancer cell are activated because of hypoxia, and intracellular calcium concentration increases by which. Therefore, angiogenesis associated factors are further released，and tumor angiogenesis proceeds. To confirm this hypothesis, molecular biological techniques will be applied to observe the effect of TRPV3 on tumor angiogenesis in vivo and in vitro. Lung cancer cells will be cultivated under hypoxic conditions and the blocker of TRPV3 will be involved to explore its mechanism. The purpose of this study is to identify the effect of TRPV3 on tumor angiogenesis and further to reveal the new mechanism of angiogenesis in non small cell lung cancer, by which alternative anti-angiogenesis drugs based on calcium channels in treating patients with cancer will be innovated.

血管生成是恶性肿瘤增殖、侵袭、转移的关键步骤。在血管生成中钙通道发挥重要作用，但具体机制尚不清楚。瞬时感受器电位香草酸3（Transient receptor potential vanilloid 3，TRPV3）可作为一种钙离子通道蛋白促进钙离子内流，我们前期实验发现，其能够促进肺癌细胞的增殖和缺氧诱导因子等血管生成相关因子的分泌。最新报道缺氧与TRPV3的功能密切相关。结合肿瘤细胞处于缺氧微环境，我们推测：缺氧激活非小细胞肺癌细胞上的TRPV3通道，通过钙内流促进缺氧诱导因子等血管生成相关因子的释放，诱导血管生成。为证实这一假说，我们在体内和体外观察TRPV3对血管生成的作用；在缺氧条件下培养肺癌细胞，应用通道阻断剂，采用分子生物学等方法探讨其机制。本课题将明确TRPV3对血管生成的作用，发现非小细胞肺癌血管生成的新靶点，为以钙离子通道分子为靶向的抗血管生成的药物治疗提供新思路。

目的：全球范围内，肺癌所导致的死亡已跃居恶性肿瘤死因的第一位。依据治疗方案，约85%-90%为非小细胞肺癌。因此，针对非小细胞肺癌的治疗就成为治疗肺癌的关键。在肺癌的生长和转移过程中血管生成发挥重要作用。研究发现Ca2+信号对肿瘤血管生成至关重要，但具体机制尚不清楚。本研究旨在探讨Ca2+通透性瞬时受体电位香草醛-3（TRPV3）在非小细胞肺癌（NSCLC）血管生成中的作用，并结合肿瘤缺氧的微环境，分析TRPV3的激活因素。.方法：本项研究通过应用小干扰RNA或阻断剂钌红（RuR）抑制或阻断A549细胞TRPV3的表达，激光扫描共聚焦显微镜观察细胞内钙离子浓度（[Ca2+]i），蛋白印记检测血管生成相关因子VEGF和HIF-1α蛋白的表达；同时建立小鼠异种移植瘤模型，探讨TRPV3对肿瘤细胞生长和血管生成的影响；采用人脐静脉内皮细胞（HUVECs）通过管状形成实验、迁移实验、westernblot、MTT和ELISA检测体外分析TRPV3在肿瘤血管生成中的作用；在缺氧条件下培养A549细胞，分析TRPV3通道的激活因素。.结果：TRPV3敲除或阻断后，A549细胞[Ca2+]i及VEGF、HIF-1α蛋白表达减少，HIF-1α缺失可降低VEGF的分泌水平和表达；TRPV3缺失的A549条件培养液能够抑制HUVECs增殖、管状形成和迁移；抑制TRPV3表达裸鼠移植瘤体积减小，CD34阳性细胞减少以及微血管密度（MVD）降低，移植瘤中HIF-1α、VEGF和p-CaMKII的表达水平也降低。缺氧培养A549细胞，TRPV3通道蛋白表达、HIF-1α和p-CaMKII的表达增加，缺氧培养同时阻断TRPV3表达，与缺氧培养组比较HIF-1α和p-CaMKII的表达减少。.结论：TRPV3钙通道蛋白在NSCLC血管生成中起重要作用。缺氧可以激活TRPV3通道，通道开放使细胞内钙离子浓度增加，通过HIF-1α-VEGF信号通路促进血管生成。.意义：本研究为揭示非小细胞肺癌血管生成提供了理论基础，为以钙离子通道分子为靶向的抗血管生成的药物治疗提供了理论依据。通过靶向TRPV3通道蛋白途径将有助于逆转NSCLC血管生成。