血小板介导肿瘤血管形成和稳定性的机制研究

Tumor angiogenesis and vasculature stability is strongly correlated with tumor local invasion and metastasis. Clinical studies show that increased number of platelet has positive correlation with poor tumor prognosis, the interaction between platelets and tumor cells in circulatory system has been widely reported.However, the role of platelet in tumor microenvironment is unclear. In experimental B16/F10 melanoma thrombocytopenic mice model, we have recently found that platelet depletion had no change in tumor growth but reduced lung metastasis, reduced tumor angiogenesis and increased vascular permeability, moreover, reduced VE-cadherin and increased Angiopoietin-2 expression were observed in the tumor tissues,suggesting that thrombocytopenia may be involved in angiogenesis and vascular stability. In order to reveal the role of platelet in tumor angiogenesis, growth and metastasis, we hypothesize this project aims to do the following research: 1) Effect of platelet-derived angiogenic factors on the regulation of vascular endothelial cell and pericytes ;2) Role of platelet in tumor angiogenesis and stability; 3) Role of platelet in tumor microenvironment. The proposed studies will provide novel insights into the molecular mechanisms underlying platelet and tumor progression and will lead to development of a synergic anti-platelet therapy in tumor.

肿瘤血管的成熟和稳定与肿瘤细胞的局部侵袭和转移密切相关。临床研究显示，血小板数量增多与肿瘤预后差具有正相关性，血小板与循环系统肿瘤细胞间的相互作用已有大量报道，但血小板对实体瘤微环境的作用及机理目前还不清楚。我们最新的研究发现，在实验性血小板减少小鼠B16/F10黑色素瘤移植模型中，血小板减少对肿瘤大小无改变，但降低肿瘤肺转移，肿瘤血管形成减少，血管渗透性增加。肿瘤内VE-cadherin 表达降低，Angiopoietin-2表达增加，提示血小板可能参与血管形成和血管的成熟与稳定。为了揭示血小板在肿瘤血管形成与肿瘤生长和转移中的作用及机制，本项目拟进行以下研究：1）血小板内血管形成相关因子对内皮细胞和壁细胞的调节作用；2）血小板对肿瘤血管形成与稳定性的影响；3）血小板对肿瘤微环境的影响。预期结果将进一步认识血小板对肿瘤生长和转移的调节机制，为预防和治疗肿瘤是否协同抗血小板治疗提供依据。

血小板在肿瘤生长和转移中发挥作用。血小板减少症和抗血小板治疗均可减少实验性肿瘤转移。机理与血小板包被循环中肿瘤细胞逃避免疫应答及增加肿瘤细胞与血管壁的粘附进而增加其外渗有关。血小板与循环中肿瘤细胞间的相互作用已有大量报道，但是血小板对实体瘤内稳态的作用需进一步探讨。本项目以血小板对肿瘤血管内皮细胞和壁细胞的调节作用为切入点，应用几种不同模型来评价血小板对肿瘤血管的形成和稳定性的影响。并在此基础上就血小板源的相关因子进行了深入探讨，以期发现血小板中在肿瘤的生长和转移中起主要作用的因子。研究提示：①血小板对肿瘤细胞、血管内皮细胞和壁细胞的调节作用：血小板与肿瘤细胞共培养后促进肿瘤细胞的迁移，提示血小板在肿瘤细胞的侵袭中扮演了重要角色；血小板与血管内皮细胞共培养后促进内皮细胞的迁移，提示血小板促进肿瘤的血管形成；加入血小板后，募集到内皮细胞侧的平滑肌细胞数量增加，显示血小板促进肿瘤血管的成熟性和完整性。②肿瘤微环境和循环系统血小板对肿瘤生长和转移的影响：血小板与肿瘤细胞共培养后再建立小鼠移植瘤模型，发现肿瘤微环境中血小板数量的增加会加快肿瘤的生长和转移；输入外源性血小板不改变移植瘤的大小，但明显增加肿瘤的转移。③血小板对肿瘤微环境的影响：肿瘤局部的血小板增加肿瘤中VEGF的表达，增加肿瘤缺氧，诱导HIF-1a表达，诱导肿瘤血管形成和稳定（毛细血管形成增加，周细胞覆盖率增加），增加肿瘤灌注。④血小板源PAI-1对肿瘤血管形成和稳定性的影响：PAI-1增加血管内皮细胞的渗透性；在玻连蛋白存在的情况下抑制内皮细胞的粘附性和迁移能力，表明PAI-1可能参与肿瘤血管形成；PAI-1抑制VEGF诱导的小血管生成；血小板源PAI-1抑制内皮细胞迁移，减少血管平滑肌细胞募集；在小鼠黑色素瘤血行转移模型中， 发现PAI-1缺失减少肿瘤的转移；在A549裸鼠肿瘤移植模型中，灌胃给予特异性PAI-1抑制剂，发现抑制PAI-1不改变肿瘤大小。以上结果进一步认识了血小板对肿瘤生长和转移的调节机制。