血小板上调乳腺癌细胞膜的整合素表达进而促进癌细胞转移的分子机制研究

Breast cancer is the most common malignant disease in women. In these patients, it is not the primary tumor, but its metastases at distant sites via bloodstream that are main cause of death. In clinics, cancer patients who developed distant metastasis displayed abnormal platelets in both count and activity, indicating that platelets might contribute to the development of metastasis. The investigator has shown that platelets are able to bind monocytes via P-selectin (on platelets) and its ligand P-selectin glycoportein ligand (PSGL)-1 (on monocytes) upon platelet stimulation. Such an action would lead to monocytes activation, with an up-regulation of monocyte membrane β integrins as an imporant mechnisam (ATVB，2011，31：834). By using breast cancer cell lines and the mouse model of breaset cancer metasists, the aims of this study is 1) to investigate whether platelets can bind with breast cancer cells via P-selectin and PSGL and 2) the mechanism and role of platelet-cancer cell interaction in the progress of breast cancer metastasis, as well as the efficacy of anti-platelet interventions. This study help to advance our understanding of the mechanism of cancer metastasis via bloodstream and sheds some light on a future research area investigating the potential use platelets as an attractive therapeutic target or metastasis.

转移是乳腺癌治疗失败的主要原因，血行转移是乳腺癌转移的重要途径之一。动物实验证实小鼠晚期的乳腺癌组织中有大量的血小板聚集。临床研究也发现乳腺癌转移患者的血小板数量及活化程度都显著提高。这些现象提示血小板可能参与癌症转移。申请者前期工作中发现活化的血小板可通过其表面的P-selectin与单核细胞表面的糖蛋白PSGL-1结合，进而上调单核细胞表面β整合素的表达，加速单核细胞的侵润能力（ATVB，2011，31：834）。在此基础上，运用细胞生物学及蛋白组学等方法，本课题旨在探索1）血小板与培养的乳腺癌细胞株能否通过P-selectin和PSGL-1结合；2）该结合能否引起癌细胞表面整合素的上调进而增强癌细胞的粘附，迁移和侵润能力，从而系统的阐明血小板促进癌细胞转移的分子机制。我们还将利用裸鼠乳腺癌转移模型进一步验证抗血小板干预对癌细胞转移的影响，为开发抑制癌症转移的药物提拱新途径。

肝细胞癌是最常见的恶性肿瘤之一，在我国发病率呈逐年递增趋势。临床上50%的肝癌患者病理分型为中、低分化癌症，其术后复发、转移和耐药的发生率显著高于高分化的患者。临床研究已经证实肝癌患者的血小板活化程度与健康对照组相比显著升高。我们对100例肝癌患者进行回顾性分析，发现中低分化患者的血小板平均体积（MPV，血小板活化指标之一）显著高于高分化患者。因此，我们提出了如下科学问题：1）血小板是否抑制肝癌细胞分化；2）血小板活化的机制；3）血小板抑制癌细胞分化的机制。通过收集临床患者的血液和肿瘤组织样本，利用免疫缺陷小鼠成瘤模型以及细胞培养等实验，我们得出如下几点创新性结果：1）中、低分化组患者的血小板活化程度显著高于高分化组（低：36.0±3.53%，中：34.25±2.61%，高：25.5±2.89%；低vs高 p<0.05；中vs高p<0.05）；2）中、低分化组中血清的ADP水平显著高于高分化组（低：573.8±72.4 nM，中：564.0±65.9 nM，高：325.1±39.5 nM；低vs高 p<0.05；中vs高 p<0.05）；3）低分化肝癌组织样本中有大量的血小板浸润，主要集中在细胞膜外周，血管内以及结缔组织。高分化组的血小板聚集显著少于低分化组；4）血小板和肝癌细胞可以发生结合。在肝癌组织中，血小板和低分化肿瘤细胞的结合显著高于和高分化肿瘤细胞的结合（23.2±3.4% vs 15±2.8%，p<0.05）。在肝癌细胞HepG-2和血小板共培养的体系中，我们发现从肝癌患者血液中纯化的血小板和肝癌细胞HepG-2的结合率显著高于健康人来源的血小板（18.7±1.7% vs 10.9±1.9%，p<0.05）；5）免疫缺陷小鼠的荷瘤模型中，抗血小板药物氯吡格雷治疗可以显著的抑制血小板活化、浸润以及血小板和肿瘤细胞的结合（11.8±0.81% vs 1.86±0.24%，p<0.05）并且促进肝癌细胞的分化，但是对于肿瘤的生长没有显著的抑制作用；6）为了进一步探讨抗血小板药物促进肝细胞癌分化的作用机制，我们利用小鼠荷瘤模型组织（对照组和氯吡格雷治疗组）进行了mRNA表达谱的分析。我们发现抗血小板药物治疗组可以显著性的抑制40多种肿瘤相关的因子的表达，为我们进一步探讨抗血小板药物的作用机制提供了依据。