基于量子点的多分子成像技术在肿瘤微环境研究中的应用

肿瘤的侵袭转移是癌症患者致死的主要原因。癌细胞自身的变化虽可促进肿瘤侵袭转移,但其所处的微环境扮演了更重要的角色。肿瘤微环境是一个复杂的综合系统,由肿瘤细胞和许多基质细胞组成,包括免疫和炎性细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等,在癌发生发展过程中多种成分相互作用,共同促进肿瘤细胞的侵袭转移。然而,传统方法均难以显现多分子与多细胞间的相互作用特征,不能有效展现癌侵袭过程的综合表现。作为一种重要的成像技术,量子点成像由于其优异的光学性能可实现微环境多种成分的原位、实时、定量、多组分、长时间成像,在肿瘤学研究中具有广泛的应用前景。本文主要总结了肿瘤微环境的研究进展,并对基于量子点的多分子成像技术在肝癌、胃癌、宫颈癌、乳腺癌等肿瘤微环境研究中的应用进行了综述。     

涎腺腺样囊性癌细胞蛋白激酶C的活性阻抑对其侵袭能力的影响

用蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ） 抑制剂Ｈ７ 作用于人涎腺腺样囊性癌ＳＡＣＣ８３ 系, 利用扫描电镜观察对人羊膜基底膜侵袭能力的影响。癌细胞接种于羊膜基底膜表面４８－ ７２ 小时后, 在扫描电镜下可以观察到对照组癌细胞侵袭现象, 侵袭的细胞伸出丝状伪足且侵入基底膜内, 伪足周围的基底膜断裂和被溶解, 而实验组癌细胞侵袭现象很难发现。细胞附于基底膜表面, 细胞表面较光滑且无明显伪足伸出, 基底膜无明显受损改变。实验结果表明, 降低涎腺腺样囊性癌细胞的ＰＫＣ活性可明显降低其侵袭能力, ＰＫＣ与涎腺腺样囊性癌的侵袭能力有密切的关系     

综述——基于纳米材料的生物检测与医学诊断技术：功能化量子点在肿瘤活体成像中的应用

量子点表面经生物分子或药物分子修饰而具有生物功能．功能化量子点具有独特的光学性质和生物相容性,在生物医学光学诊断和治疗领域具有广泛的应用．本文简要介绍了功能化量子点制备及修饰方法,综合评述了量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的应用,包括活体淋巴结成像、血管动态成像、肿瘤成像和抗肿瘤药物示踪等,讨论了功能化量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的应用前景以及面临的挑战．     

肿瘤转移的新miRNA故事

肿瘤转移是恶性肿瘤发展的晚期事件。癌细胞从原发瘤处侵袭基底膜、穿越细胞外基质、内渗入血管或者淋巴管、与宿主细胞相互作用、黏附于基底膜外渗进入远端组织,在与原发瘤不同的解剖学部位形成微转移灶,并最终适应陌生的1     

DLC-1基因表达对结肠癌细胞侵袭转移能力的影响

目的:研究DLC-1基因对结肠癌细胞侵袭迁移能力的影响.方法:将DLC-1 shRNA(短发夹状RNA,short hairpin RNA)序列克隆到质粒pGCsi-U6/Neo载体,采用脂质体介导的转染方法将构建的DLC-1 shRNA表达质粒转入结肠癌细胞系LoVo细胞.采用RT-PCR技术和Western Blot技术分别检测LoVo细胞中DLC-1mRNA和蛋白表达水平的变化.Transwell小室人工重组基底膜侵袭转移实验观察LoVo细胞侵袭迁移能力的改变.结果:结肠癌细胞系LoVo细胞表达DLC-1分子.所构建质粒表达载体能有效地干扰LoVo细胞DLC-1 mRNA和蛋白质表达水平;Transwell小室人工重组基底膜侵袭转移实验结果显示,转染后LoVo细胞侵袭转移能力明显增强(p＜0.05).结论:结肠癌细胞系LoVo细胞表达DLC-1基因,应用RNAi技术可特异性降低其表达.DLC-1的表达水平与结肠癌细胞侵袭转移相关.     

大鼠肠癌中Ⅳ型胶原酶及ras P21表达的研究

用二甲肼诱发Ｗｉｓｔａｒ大鼠肠癌,并应用免疫组化双标记方法对肠道良、恶性病变中Ⅳ型胶原酶的表达及基底膜的改变作了研究,同时观察Ｐ２１的表达情况。结果显示,肠道良性病变及良性肿瘤中Ⅳ型胶原酶反应阳性率为２１．７４％,在肠癌中阳性率为７９．４１％,两者差异极显著（Ｐ＜０．０１）。Ⅳ型胶原染色显示,良性病变及良性肿瘤基底膜完整,而肠癌中基底膜出现断裂或缺失。表明Ⅳ型胶原酶对基底膜的破坏及肠癌浸润转移起重要作用。Ｐ２１在肠良性病变及良性肿瘤中阳性率为３０．４３％,而在肠癌中为６７．６５％,两者差异也有极显著意义（Ｐ＜０．０１）。肠癌中Ⅳ型胶原酶的表达与Ｐ２１的表达之间呈正相关（ｒ＝０．８１３,Ｐ＜０．０５）。     

EMT——联系免疫炎症反应与肿瘤发生发展的桥梁

恶性肿瘤严重威胁着人们的健康,肿瘤细胞侵袭和转移是恶性肿瘤患者死亡的重要原因。研究表明,肿瘤恶性转化的过程需要适宜的微环境,即肿瘤微环境,肿瘤细胞在肿瘤微环境中受到细胞因子、蛋白酶等多种因素的影响,发生免疫炎性反应、上皮间质转化（EMT）、刺激肿瘤血管形成等一系列病理生理改变,从而促进肿瘤的侵袭和转移。本文概述了机体免疫炎性反应、EMT和肿瘤微环境在肿瘤中的相互联系及其作用,以期为深入研究肿瘤发生发展的分子机制提供新的思路,并为肿瘤的分子靶向治疗提供理论依据。     

黏着斑激酶与肿瘤微环境

黏着斑激酶（focal adhesion kinase, FAK）是一种胞质非受体酪氨酸激酶。FAK和肿瘤密切相关,在多种癌细胞中高表达,促进癌细胞的发生、生长、存活、增殖、粘附、转移和侵袭以及血管生成等过程。肿瘤微环境包括肿瘤细胞、周围血管、免疫细胞、纤维母细胞、内皮细胞、信号分子和细胞外基质,它对癌症的发展和恶化具有重要作用。肿瘤细胞可以通过分泌细胞外信号影响微环境,使其有利于肿瘤生存和发展|肿瘤微环境中的基质细胞能通过产生趋化因子、基质降解酶和生长因子促进肿瘤侵袭和转移。本文综述肿瘤微环境在癌症发生发展过程中的作用及FAK在肿瘤微环境中的调控作用,为肿瘤疾病的治疗提供新思路。     

乳腺癌细胞迁移的调节与转移

细胞迁移是乳腺癌侵袭和转移中的关键步骤之一.癌细胞在迁移过程中主要受到Rho GTPases的调节,发生肌动蛋白骨架重组,获得定向迁移的能力;高迁移能力的癌细胞通过与胞外基质成分相互作用,为迁移创造合适的微环境;最后迁移的癌细胞在靶器官的趋化作用下在特定部位驻足生长,这些环节共同作用导致乳腺癌转移.研究细胞迁移复杂的分子机制将为控制乳腺癌转移提供新的策略.     

Ⅳ型胶原酶人基因工程抗体的研制

肿瘤组织内Ⅳ型胶原酶表达和活性升高与肿瘤转移密切相关 .抑制Ⅳ型胶原酶活性的物质能够有效地抑制或降低肿瘤的转移 .因此Ⅳ型胶原酶已成为恶性肿瘤辅助诊断和控制癌转移的标志分子之一 .利用噬菌体抗体展示技术 ,在人抗体库研究的基础上 ,成功地研制出一种Ⅳ型胶原酶特异人源单链抗体hCo4.该抗体主要是由抗体轻链可变区和重链可变区组成 ,分子量约为 2 7ku .ELISA和免疫印迹均证明hCo4能够与Ⅳ型胶原酶特异结合 ,是目前所报道的Ⅳ型胶原酶特异抗体中分子量最小的人基因工程抗体 .该抗体的亲和力与从分泌抗Ⅳ型胶原酶单抗的杂交瘤细胞制备的鼠源单链抗体亲和力相同 .它有可能成为一种研究Ⅳ型胶原酶与肿瘤转移相互关系的工具以及用于肿瘤免疫诊断和治疗 .     

胶原样分子与肿瘤关系研究进展

细胞外基质不仅维持着体内细胞微环境的稳定,还在细胞的正常生长、增殖以及细胞之间的信号传导中起着重要作用。肿瘤发生时,基质中的分子组分发生了改变,这些改变朝着有利于肿瘤细胞生长侵袭的方向发展。在这个过程中,细胞外基质的主要成分在合成和分解上发生巨大变化,胶原分子便是其中之一,胶原分子作为细胞外基质中的主要成分,对细胞的黏附、运动、迁移等活动起着重要作用。随着研究的深入,发现越来越多的胶原分子参与了肿瘤的发生发展。基质中还存在着一些分子,它们在结构上和胶原蛋白一样含有三螺旋胶原结构域,在肿瘤的发生发展过程中同样发挥着重要作用。本文就包括胶原分子在内的含有胶原结构的分子在肿瘤中的作用做一综述。     

模式识别受体介导的肿瘤免疫耐受参与肿瘤转移

肿瘤细胞与宿主相互作用经历免疫警戒、免疫平衡和免疫逃逸过程,称为肿瘤免疫编辑。具有免疫逃逸能力是肿瘤细胞的标志性改变,也是肿瘤生长失控、转移和治疗失效的重要原因。病原微生物所含病原相关模式分子和肿瘤组织释放的损伤相关模式分子与肿瘤细胞及周围组织细胞和免疫细胞表达的模式识别受体相互作用,引起抑制性免疫微环境是导致肿瘤免疫耐受的关键。以肿瘤免疫耐受为药靶,使用小分子化合物或具有免疫刺激活性的生物制剂如单克隆抗体,可逆转肿瘤抑制性免疫微环境,打破肿瘤免疫耐受,抑制肿瘤细胞的生长和侵袭能力,从而降低肿瘤细胞转移和肿瘤致死率。     

弱碱性消癌液抑制乳腺癌细胞生长、转移并介导其消亡

为了研究新的肿瘤治疗方法,设计了1种弱碱性消癌液（weak alkaline cancer-eliminating liquid,WACEL）,测试WACEL是否抑制癌细胞的生长转移及消亡.在体外,检测WACEL对3种细胞株,即子宫颈鳞癌细胞SiHa、非小细胞肺鳞癌细胞H1299、人乳腺癌细胞MDA-MB-231的生长增殖、细胞周期、细胞凋亡、侵袭转移的影响. 在体内,建立人乳腺癌裸鼠颈背皮下移植瘤模型,观察WACEL对裸鼠皮下肿瘤生长转移的作用. 研究结果发现,WACEL明显抑制3种细胞系的生长增殖,G2/M期细胞增多,出现G2/M期阻滞,阻止细胞周期的进程. 细胞形态呈圆状,细胞核浓缩,caspase-3活性检测增加,线粒体的膜电位降低,细胞凋亡;活细胞数目减少,细胞膜破裂,发生消亡现象,癌细胞迁移明显减少（P﹤0.001）.目标基因SCCA1、cyclinB1、MMP-2以及MMP-9 的mRNA表达水平下调,caspase-3的mRNA表达水平上调;SCCA1、cyclinB1和MMP-2蛋白表达下调,caspase-3蛋白表达上调.体内动物实验发现,处理组的肿瘤生长较对照组明显缓慢,肺组织HE染色未见明显癌细胞转移,而对照组可见癌细胞转移. WACEL能抑制乳腺癌细胞的生长、转移并介导其消亡.本研究系统分析WACEL与癌细胞本身及其pH微环境之间的相互作用机制,发现其改变癌细胞所处的微环境的重要性.     

岩藻糖糖链与肝癌细胞的迁移作用

通过凝集素印迹转移电泳和亲和层析技术,对岩藻糖糖基化蛋白在肝癌细胞中的作用进行了研究.在化学诱发的大鼠肝癌过程中, 分子质量在23 ku到40 ku范围内与荆豆凝集素(UEA)及扁豆凝集素(LCA)结合的岩藻糖糖基化蛋白显著减少, 诱癌至17～20周这些条带重新恢复,而分子质量为80 ku的条带却在诱癌过程中逐周增加.比较高、低转移性肝癌细胞的岩藻糖糖基化蛋白, 发现高转移性肝癌细胞具有多种增强的条带.利用橘果粉胞凝集素(AAL)和LCA亲和层析柱分离了这些岩藻糖基化糖蛋白, 并用这些糖蛋白直接作用于肝癌细胞,发现AAL-糖蛋白具有显著抑制肝癌细胞迁移的作用,迁移细胞数从对照的(100±4.9)%下降到(48.1±2.5)% (P＜0.01), LCA-糖蛋白也有类似作用.用胰酶和木瓜蛋白酶水解蛋白质部分后,形成的糖肽抑制肝癌细胞迁移的作用并不改变,甚至增强.此外直接用肝癌转移灶的组织测定了岩藻糖转移酶活性,发现α1,6岩藻糖基转移酶活性显著比正常肝组织高,而α1,3岩藻糖基转移酶活性没有显著的改变.用系列凝集素分析发现这些糖链主要能结合伴刀豆凝集素A, 也能结合E-型及L-型植物凝集素, 显示这种糖蛋白的糖链可能含有较多的高甘露糖型.这些结果提示糖链在诱癌过程中结构有了改变,使之在肝癌细胞的迁移和转移中起重要作用.     

细胞外基质和细胞粘附分子表达与细支气管肺泡癌淋巴结转移的关系

用免疫组化方法检测50例细支气管肺泡癌（BAC）（其中18例伴有淋巴结转移）及其三个亚型粘液型、非粘液型、硬化型中基底膜细胞外基质（ECM）层粘连蛋白（LN）、Ⅳ型胶原（CollⅣ）、纤粘连蛋白（FN）分布和细胞粘附分子A－CAM（又称N－钙粘素）表达情况。结果发现粘液型、非粘液型、硬化型BAC的淋巴结转移率分别为57％（8／14）、32％（7／22）和21％（3／14）。在BAC及BAC各亚型中,三种ECM在基底膜水平的分布状态与淋巴结转移无关（P均＞0.05）、A－CAM在伴或不伴淋巴结转移的BAC原发瘤中的表达率分别为56％（10／18）和53％（17／32）（P＞0.05）。提示BAC三个亚型中粘液型淋巴结转移率有高于其它两亚型的倾向。基底膜ECM（LN、CollⅣ、FN）分布完整与否及细胞粘附分子A－CAM表达高低与BAC淋巴结转移无关。     

封面故事北大核心CSCD

乳腺癌是全球女性发病率最高的恶性肿瘤,浸润性导管癌(Invasive ductalcarcinoma,IDC)是其最常见的病理类型。乳腺IDC发生发展过程中的主要特征,是形成大小不等、形态不一的癌细胞集团--癌巢,侵袭并破坏乳腺实质及周围组织,导致淋巴结和/或远处转移。因此,癌巢的群体侵袭过程是乳腺IDC恶性生物学行为的主要体现。     

microRNAs调节肿瘤细胞转移表型的分子机制

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的内源性非编码小RNA分子.miRNAs具有癌基因与抑癌基因的功能,参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、转移和肿瘤血管形成等过程.miRNAs可调节肿瘤细胞转移表型,主要通过改变肿瘤细胞黏附力、侵袭力与迁移力.本文重点介绍调节肿瘤细胞转移表型相关miRNAs及其作用的分子机制,以便为肿瘤转移的研究提供新思路.     

单克隆抗体ND-1-量子点荧光探针对大肠癌细胞的特异成像研究

目的制备抗人大肠癌单克隆抗体ND-1的量子点荧光探针,实现对大肠癌细胞的靶向成像。方法采用共价偶联方法,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)为缩合剂,通过在反应体系中加入不同摩尔比例的单克隆抗体ND-1和游离量子点QD605进行条件优化,制备偶联产物ND-1-QD605荧光探针;利用荧光光谱扫描技术对ND-1-QD605进行光学特性表征,并检测其抗光漂白能力;利用免疫荧光方法检测ND-1-QD605对大肠癌细胞的靶向结合能力。结果在量子点QD605与单克隆抗体ND-1摩尔比1:40条件下,可实现二者的高效偶联;荧光光谱分析显示ND-1-QD605保留了游离量子点QD605优良的荧光特性;在激发光照射1h内,ND-1-QD605荧光强度未发生明显改变;荧光显微镜观察可见该探针能够与表达有相应抗原LEA的人大肠癌CCL187细胞特异性结合,呈现高灵敏度、特异性荧光成像。结论制备的单克隆抗体ND-1的量子点荧光探针具有大肠癌细胞靶向成像能力,有望为大肠癌的体内靶向成像研究和临床诊断提供新方法。     

血小板、基质金属蛋白酶与肿瘤转移

血小板除参与正常的止血过程外还具有很多病理和生理作用。血小板活化后可以分泌基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMPs）。MMPs属于Zn^2＋和Ca^2＋依赖的内肽酶家族,能特异性与细胞外基质成分相结合并降解细胞外基质。MMPs降解基底膜中的主要成分Ⅳ型胶原,是肿瘤转移发生必不可少的关键步骤。血小板能够与肿瘤细胞结合并促进肿瘤转移,而MMPs在血小板促进肿瘤转移过程中发挥了重要的作用。     

乳腺癌微环境中癌相关成纤维细胞活化机制的研究进展

在乳腺癌微环境中,癌相关成纤维细胞(cancer associated fibroblasts,CAFs)是肿瘤间质细胞的主要组分。大量研究证实CAFs可通过分泌多种细胞因子或细胞直接接触等方式调节乳腺癌细胞生长、决定乳腺癌细胞侵袭和转移能力,影响乳腺癌组织血管和淋巴管生成、ECM重塑、炎症反应和肿瘤微环境重编程等过程,影响治疗结果。随着研究的深入,众多研究者提出CAFs活化是其能够在肿瘤演进过程中发挥作用的关键。然而,目前关于乳腺癌微环境中CAFs活化机制尚未明确。该文将围绕CAFs活化特征、活化机制以及CAFs对乳腺癌的影响进行综述。