阿司匹林抑制索拉非尼引起的肝癌侵袭转移潜能增强的机制研究

【摘要】肝细胞肝癌(Hepatocellularcarcinoma,HCC,简称“肝癌”)是常见的恶性肿瘤,大多数患者发现时已是晚期,不能接受根治性手术治疗,索拉非尼(sorafenib)已成为晚期肝癌患者的的一线治疗药物。但是两个针对索拉非尼的Ⅲ期临床试验均发现,索拉非尼对晚期肝癌显示治疗效果的同时,对患者中位生存期的绝对值延长不足3个月,疗效并不十分令人满意。同时有动物实验发现sorafenib这一类抗血管生成治疗在抑制原发瘤的同时促进了转移瘤的生长。我们课题组张伟前期的动物实验也发现sorafenib治疗肝癌,能够明显抑制肿瘤的生长、减少肺转移、延长荷瘤裸鼠的生存期,但是促进了肿瘤的肝内播散并增加了外周血肿瘤细胞计数。阿司匹林(aspirin)是非甾体类抗炎药的一种,最早应用于解热、镇痛、抗风湿和预防心血管疾病,最近aspirin在肿瘤防治中的作用也逐渐被人们所认识。我们前期的研究发现联合应用sorafenib和aspirin能够明显减少sorafenib引起的肝内播散和外周血肿瘤细胞计数的增加。但是aspirin抑制sorafenib引起的肿瘤侵袭转移增加的具体机制尚不清楚,本研究进行了深入的探索。肿瘤的侵袭和转移是一个复杂的过程,首先需要肿瘤细胞本身有很强的侵袭和转移能力,其次肿瘤及癌旁微环境的刺激起到了推波助澜的作用,最后机体内环境的影响对于肿瘤细胞能否完成转移并在转移靶器官重新生长起到了决定性的作用。因此,对于aspirin抑制sorafenib引起的肿瘤侵袭转移增强的机制研究我们从肿瘤细胞本身、肿瘤及癌旁微环境以及机体内环境三方面入手,这里的机体内环境我们主要集中在血小板与肿瘤细胞的相互作用这一点。1.Aspirin通过上调肿瘤细胞TIP30表达抑制sorafenib引起的HCC侵袭转移增加TIP30是一个抑癌基因,在肝癌中TIP30的过表达可抑制肿瘤细胞的生长,抑制肿瘤的侵袭。前期的研究中我们已经证实了下调TIP30可诱导肿瘤细胞EMT表型,从而促进肿瘤的侵袭和转移。本研究中我们利用高表达TIP30的HCCLM3细胞株和TIP30敲除的LM3-Lv-shTIP30细胞株以及低表达TIP30的HepG2细胞株和过表达TIP30的HepG2-Lv-TIP30细胞株进行研究。体外实验显示Aspirin作用于上述肝癌细胞株能够明显上调肿瘤细胞TIP30的表达,逆转了sorafenib引起的肿瘤细胞TIP30表达下降以及因此诱导的EMT表型,从而减弱了肿瘤细胞的侵袭能力。体内实验发现aspirin作用于上述四种肝癌细胞株的裸鼠原位瘤模型,能够减少肿瘤的肝内播散,WB和免疫组化法检测上述标本的TIP30表达证实了aspirin确实通过上调TIP30表达抑制肿瘤的侵袭转移。2.Aspirin通过抑制肿瘤及癌旁微环境中SDF1-α的表达抑制sorafenib引起的HCC侵袭转移增加SDF1又称为CXCL12,是一种趋化因子,SDF1-α通过与其受体CXCR4的结合,促进肿瘤的生长。利用经过sorafenib治疗以及联合sorafenib和aspirin治疗的LM3裸鼠原位瘤标本,我们通过RT-PCR检测了一些炎症相关细胞因子在肿瘤和癌旁微环境中的表达情况,发现Sorafenib治疗导致肿瘤以及癌旁微环境中鼠源性SDF1-α的mRNA表达增加,而联合aspirin治疗能够明显减少微环境中鼠源性SDF1-α的表达。针对SDF1-α治疗前后表达的改变,我们通过免疫组化及WB检测发现aspirin明显抑制sorafenib引起的癌旁微环境中SDF1-α蛋白水平的增加,并通过ELISA检测发现aspirin抑制sorafenib引起的外周血鼠源性SDF1-α浓度的升高。我们同时发现sorafenib体外作用于肝癌细胞株不能上调其SDF1-α的表达,说明sorafenib引起的SDF1-α表达升高主要来源于间质细胞而非肿瘤细胞的分泌。体外实验显示rhSDF1-α能够明显促进肝癌细胞的侵袭,并上调肝癌细胞VEGF的表达。体内实验证明利用CXCR4抑制剂AMD3100能够明显减少sorafenib引起的肿瘤肝内播散。因此我们认为aspirin除了影响肿瘤细胞本身的侵袭性,还通过抑制sorafenib引起的肿瘤及癌旁微环境中SDF1-α的表达,从而抑制sorafenib引起的肝癌侵袭转移的增强。3.Aspirin抑制sorafenib引起的HCC侵袭转移增加与其减少血小板与肿瘤细胞的相互作用有关血小板在肿瘤的侵袭和转移过程中发挥着重要的作用。我们发现Sorafenib治疗导致肿瘤血管完整性的破坏,激活的血小板溢出血管腔外后在肿瘤组织内浸润,血小板和肿瘤细胞的接触可刺激肿瘤细胞发生EMT表型,增强肿瘤细胞的侵袭性,同时肿瘤细胞与内皮细胞的粘附能力也增加,导致肿瘤细胞容易发生转移。而联合应用aspirin可以明显减少血小板在肿瘤组织中的浸润,从而减少肿瘤的侵袭和转移。结论：Aspirin抑制sorafenib引起的肝癌侵袭转移增强的机制可以从以下三个方面解释：1.Aspirin通过上调肿瘤细胞TIP30表达抑制sorafenib引起的HCC侵袭转移增加。2.Aspirin通过抑制肿瘤及癌旁微环境中SDF1-α的表达抑制sorafenib引起的HCC侵袭转移增加。3.Aspirin抑制sorafenib引起的HCC侵袭转移增加与其减少血小板与肿瘤细胞的相互作用有关。应用价值：本研究从三个方面解释了aspirin联合sorafenib治疗可以抑制单用sorafenib引起的肝癌侵袭转移增加的机制,为临床上通过合并应用aspirin抑制sorafenib的促转移作用从而提高疗效提供了理论依据创新点：首次发现aspirin抑制sorafenib的促侵袭转移作用是通过上调肝癌细胞的TIP30表达、下调癌周和肿瘤微环境的SDF1-a表达和减少血小板在肿瘤中的浸润三个环节来实现的。
【作者】陆录；
【导师】汤钊猷；
【作者基本信息】复旦大学，外科学，2012，博士
【关键词】肝细胞肝癌；索拉菲尼；阿司匹林；侵袭转移；TIP30；SDF1-α；血小板；

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