胰腺癌疼痛治疗新靶点：CXCL12/CXCR4生物轴参与肿瘤-神经交互作用

胰腺癌病死率高，根治率低，癌性疼痛常见，主要原因是肿瘤发生神经浸润，然而其具体机制尚不明确。前期项目资助下课题组发现CXCL12/CXCR4轴对胰腺癌侵袭转移意义重大；同时，课题组发现肿瘤细胞分泌CXCL12，背根神经节表达其受体，肿瘤与神经相向生长。据此，课题组推测CXCL12/CXCR4生物轴，调控神经趋向性生长，参与胰腺癌-神经交互作用，有望作为胰腺癌疼痛治疗新靶点。拟通过分子生物学手段研究该生物轴对背根神经节的影响及神经递质释放，电镜观察神经纤维趋向生长，膜片钳技术研究疼痛感受相关离子通道电流变化；应用胰腺癌与神经节三维共培养模型研究其对肿瘤-神经交互作用，基因组学技术等探索作用机制；最后，建立裸鼠原位胰腺癌模型，通过肌电生理、C纤维放电记录及神经示踪技术检测该生物轴在胰腺癌神经浸润及疼痛中的作用。该项目补充胰腺癌神经浸润学说，揭示胰腺癌疼痛原因，为治疗胰腺癌提供新靶点和理论依据。

课题组在一年的时间内对胰腺癌神经浸润进行了初步的探索。临床标本研究中，我们发现胰腺癌疼痛最为有利的证据即局部发生了神经浸润，肿瘤细胞沿神经进行生长胰腺癌神经浸润的发生。胰腺癌神经浸润的发生，几乎100%的胰腺癌发生了胰腺内神经的浸润，超过70%的胰腺癌患者发生胰外神经浸润。发现各种胰腺癌细胞株及人脐静脉内皮细胞均有CXCR4的表达，而无CXCL12的表达。荧光显微镜下观察红色荧光即为阳性表达,结果显示CXCL12在背根神经节有表达。分离提取2-3天的新生大鼠的脊髓背根神经节，提取总RNA，通过RT-PCR检测CXCL12及CXCR4的表达。实验结果显示脊髓背根神经节细胞中CXCL12、CXCR4均有表达。提取2-3天新生大鼠的背根神经节，修剪后，分为正常对照组、CXCL12组和AMD3100组进行干预，结果显示，CXCL12组IOD值最高，AMD3100组最低，组间差异有明显统计学意义（P<0.05）。表明CXCL12能显著促进神经的生长，AMD3100则抑制神经纤维的生长。表明CXCL12/CXCR4生物轴对神经的生长发挥重要作用。将胰腺癌细胞与新生大鼠脊髓背根神经节共同接种，构建成癌细胞-神经共培养三维立体模型，模拟体内肿瘤细胞与神经相互作用的微环境。为探讨CXCL12/CXCR4轴对胰腺癌细胞与神经的相互作用， 120h后我们发现，CXCL12组面向肿瘤细胞侧的神经纤维生长旺盛，神经轴突的生长长度及密度明显高于背向细胞侧； AMD3100组中，神经轴突长度短、密度稀，肿瘤细胞与神经纤维之间的虽有相向生长趋势，但明显受到抑制；稳定干扰CXCR4组，相比AMD3100组，神经的生长未受到抑制，面向肿瘤细胞侧神经轴突向肿瘤细胞生长的趋势明显。同时，胰腺癌疼痛相关受体在初步探讨中也发现显著性差异，膜片钳技术研究离子通道在后续进行中。综上所述，CXCL12/CXCR4生物轴参与了神经浸润的生物过程，且对肿瘤与神经节相互作用发挥重要作用，与胰腺癌神经疼痛密切相关。当加入CXCR4受体阻断剂及干扰沉默CXCR4受体后，肿瘤与神经节的向性生长虽受到抑制，说明CXCR4能够作为胰腺癌疼痛的一个靶点。已发表SCI 1篇（IF=4.238），SCI审稿中一篇，发表中文3篇，摘要获得国内外大会交流及大会发言4次。