肿瘤相关成纤维细胞内CXCR4阳性细胞亚群在肿瘤转移前生境形成过程中的作用

恶性肿瘤发生远处转移前，机体的一些正常细胞先于肿瘤细胞到达肿瘤拟转移部位，构建适于肿瘤转移的微环境，即肿瘤转移前生境，目前人们对其还知之甚少。作为肿瘤基质的主要成分，肿瘤相关成纤维细胞（TAFs），在肿瘤的转移过程中扮演着非常重要的角色。但对其在构建转移前生境过程中的作用，则少有涉及。我们在前期研究中发现：TAFs中存在着CXCR4阳性细胞亚群，其在体外可快速增殖，将其输注到裸鼠体内，可构建肿瘤前生境，并明显促进肿瘤转移灶的形成。目前尚未见有关于该亚群细胞的报导。本研究中，我们拟利用细胞体外标记结合生物发光成像技术，探讨该亚群细胞的来源，明确其生物学功能和特性；进一步利用生物信息学手段，从转录水平筛选差异性表达基因，并加以验证。以期深入了解转移前生境的形成机制，并为临床工作中早期发现转移和进行有针对性的治疗提供依据。

我们在前期研究中发现，肿瘤相关成纤维细胞（TAFs）中存在着CXCR4阳性细胞亚群，其在体外可快速增殖，将其输注到裸鼠体内，可构建肿瘤前生境，并明显促进肿瘤转移灶的形成。目前尚未见有关于该亚群细胞的报导。本研究中，我们致力于探索该亚群细胞的其他一些特异性表达的生物学标记，并进一步了解其与细胞自我更新能力相关的一些基因的表达情况；其次，了解其在体外培养情况下形成新生血管的能力（在肿瘤转移灶形成过程中非常重要）；最后，利用免疫磁珠（MACS）分离不同荧光标记的乳腺癌和胃肿瘤相关成纤维细胞（BTAFs和GTAFs）内的CXCR4阳性细胞，经尾静脉输注到裸鼠体内，构建转移前生境，继之以相应的荧光标记肿瘤细胞，用以考察其在肿瘤转移前生境形成过程中的生物学功能及特性。研究结果：经一系列的RT-PCR检测，除FAPα外，CXCR4阳性TAF的Vimentin、α-SMA、SDF-1α、FSP1等一些活化的成纤维细胞特异性的分子标记的基因表达水平均低于对应的CXCR4阴性细胞；相反，其与细胞自我更新相关的一些基因（Nanog、OCT4、SOX2等），则高于对应的CXCR4阴性细胞；此外，与新生血管形成有关的一些基因（CD34、KDR等）以及所检测的一些粘附分子、整合素基因的表达水平处于较低水平；其ABCG2以及CD133等一些干细胞相关的基因表达水平明显上调。尤其重要的是，该亚群细胞在体外培养加入条件培养基的情况下可分化成内皮微管，提示其在肿瘤转移过程中可能发挥着非常重要的作用。当然，这些分子标记仍需利用免疫荧光、流式细胞术等方法加以进一步的验证；同时，CXCR4阳性TAF在体内的功能及特性仍有赖于正在进行中动物实验结果。