缺氧肿瘤细胞释放的微颗粒塑造肺转移前微环境

【作者】 张华锋； 黄波；

【机构】 华中科技大学； 中国医学科学院基础医学研究所；

【摘要】 目的:肿瘤转移前微环境(pre-metastatic niche)的建立是肿瘤转移的关键环节。研究报道缺氧能够诱导肿瘤细胞释放各种细胞外囊泡,包括微颗粒。然而微颗粒能否从肿瘤组织释放出来到达肺组织,营造肺转移前微环境仍然是未知的。本文研究缺氧诱导的肿瘤细胞微颗粒对肺部微环境以及肿瘤肺转移的影响,探索其促进肿瘤肺转移的相关机制。方法:(1)将肿瘤细胞在缺氧条件下培养24h,提取MPs,分析其数量以及粒径大小,检测MPs中的蛋白含量;(2)将MPs用PKH26标记后尾静脉注射入小鼠体内,检测其体内分布;(3)皮下接种肿瘤细胞(B16F10,4T1和Lewis)后,分别用缺氧诱导的MPs尾静脉处理小鼠,检测肿瘤的肺转移;(4)为了研究微颗粒对肺血管通透性的影响,小鼠尾静脉注射B16F10-MPs处理24h后由尾静脉注射FITC-dextran,检测FITC-dextran的浸润;(5)B16F10-MPs尾静脉处理后,RT-PCR检测S100A8,S100A9和SAA3的表达,流式检测炎性单核细胞的募集;(6)为了探究MPs是否营造肺转移前微环境,先用B16F10-MPs尾静脉处理小鼠,每隔一天一次,共10次,然后尾静脉接种B16F10肿瘤细胞,检测肿瘤的肺转移;(7)检测B16F10-MPs处理后小鼠后检测肺部CCL2的表达,检测CCL2对炎性单核细胞募集及其对肿瘤肺转移的影响。结果:(1)肿瘤细胞在缺氧条件下释放的微颗粒显著增多,并且其携带的蛋白量显著增多;(2)荧光显微镜观察发现肝,脾和肺部均有PKH26-MPs的分布,流式及荧光检测显示MPs主要被肺泡巨噬细胞摄取;(3)缺氧诱导的微颗粒能够显著促进原位肿瘤的肺转移;(4)B16F10-MPs处理后,FITC-dextran的肺浸润显著增多。(5)B16F10-MPs尾静脉处理后,S100A8,S100A9和SAA3表达上调,肺部有明显的CD11b+Ly-6C++炎性单核细胞聚集;(6)微颗粒尾静脉预处理小鼠后,小鼠的肺部成瘤明显增多;(7)CCL2中和抗体阻断炎性单核细胞的募集及其肿瘤的肺转移。结论:(1)缺氧条件能够促进肿瘤细胞释放微颗粒,微颗粒能够促进肿瘤的肺转移;(2)微颗粒能够增强肺血管通透性,肺泡巨噬细胞摄取微颗粒后,释放CCL2募集炎性单核细胞,这些因素共同构成肺肿瘤转移前微环境,促进肿瘤的肺转移。更多还原