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目的肝癌是世界范围内死亡率第四的癌症,每年共导致782000例患者死亡,且有约841000例新发病例[1]。肝细胞癌(HCC)占肝癌病例的90%以上,最常推荐的治疗方法是肝切除术,但超过一半的肝癌患者,甚至那些处于早期阶段的患者,在3年内都会出现术后肿瘤复发[2,3],但目前肝癌术后复发转移的机制仍未知。许多研究表明肿瘤微环境(TME)在癌症发展中具有重要作用,由于许多HCC病例来自肝脏纤维化或肝硬化,因此成纤维细胞大量存在于HCC微环境中,并且对HCC的进展具有显著影响。尽管肿瘤相关成纤维细胞(Cancer-associated fibroblasts,CAFs)在肿瘤发展中的研究已十分普遍,但癌旁成纤维细胞(Peri-tumor fibroblasts,PTFs)的作用尚未得到全面揭示。本研究拟通过细胞因子芯片挖掘PTFs分泌的主要促癌因子,检测下游激活的通路,并通过序贯调控细胞因子和下游信号通路以验证PTFs促肝癌恶性行为的具体机制。方法CAFs,PTFs和NFs分别从肝癌组织、肿瘤周围2cm内肝组织和肝血管瘤附近的正常肝组织中提取。制备相应的条件培养基处理MHCC-97H细胞以进行间接共培养。RayBio Human Cytokine Antibody Array检测CAFs、PTFs和肝癌细胞MHCC-97H上清中的88种细胞因子,并用Elisa定量检测验证。挖掘出PTFs促进肝癌恶性特征的关键作用因子IL-6。进一步用PTFs-CM和IL-6处理MHCC-97H细胞和L-02肝细胞,平板克隆实验和Transwell实验检测细胞恶性生物学行为的改变,并用Western Blotting检测下游STAT3通路的活化程度。将IL-6中和抗体加入到PTFs-CM中,并且用STAT3磷酸化抑制剂Cryptosanshinone或慢病毒转染阻断STAT3途径的活化,观察IL-6和STAT3信号传导被抑制后PTFs的促癌作用是否亦被阻断。此外,通过免疫组化染色技术(IHC)在含88对肝癌样本的组织芯片上检测IL-6和pTyr705 STAT3的差异及与临床特征间的联系。结果(1)CAFs与PTFs均能明显刺激MHCC-97H细胞的克隆形成和侵袭转移能力,但PTFs的促进能力更强;(2)RayBio Human Cytokine Antibody Array显示PTFs和CAFs分泌量最大的细胞因子是IL-6,PTFs较CAFs分泌的量更大,且两者均远远多于MHCC-97H细胞的IL-6分泌量,Elisa进一步定量证实。(3)Western Blotting显示PTFs旁分泌的IL-6能激活MHCC-97H细胞STAT3通路磷酸化,IL-6中和抗体和STAT3 Tyr705磷酸化抑制剂和慢病毒下调STAT3基因在很大程度上消除了PTFs对肝癌发展的促进作用。(4)PTFs亦能通过IL-6和STAT3信号通路刺激不成瘤的L-02肝细胞恶性转化并成瘤。(5)肝细胞癌临床标本显示癌旁IL-6和p-STAT3的表达均显著高于肿瘤组织(P<0.0001),癌旁p-STAT3的高表达与不良肿瘤分化(P=0.028)和术后3年肿瘤复发(P=0.034)之间存在显著相关性。结论(1)PTFs可促进肝癌细胞的增殖,侵袭和转移;(2)PTFs主要通过旁分泌IL-6激活STAT3通路而促进肝癌细胞的恶性特征;(3)PTFs可以通过IL-6/STAT3通路刺激不成瘤的L-02肝细胞恶性转化;(4)临床标本显示IL-6和p-STAT3通路在癌旁表达较癌组织高,且p-STAT3的高表达与患者术后复发转移显著相关。