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肺癌是世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,肺癌晚期5年生存率仅为20%-25%,临床上肺癌的转移是其致死的主要原因之一,因此,深入研究肺癌的转移机制有着重要的意义。近年来研究表明,肿瘤的转移不仅与肿瘤细胞本身有关,还与肿瘤微环境(the tumor microenvironment,TME)有密切关系。肿瘤相关成纤维细胞(cancer associated fibroblasts,CAFs)是TME中起重要作用的间质细胞,主要由成纤维细胞(normal fibroblasts,NFs)通过多种方式活化而来。外泌体(exosome)是TME中细胞信息交流的重要要媒介,它能携带蛋白、脂质和核酸,从一个细胞传递到另一个细胞。为了研究肺癌转移过程中,肺癌细胞是否通过exosome转运miRNA等物质,介导NFs活化为CAFs,参与TME的重塑,进而促进肿瘤转移。我们在本论文开展了以下几个方面的工作:1、筛选可能参与肿瘤转移和CAFs活化的肺癌外泌体miRNA以非小细胞低转移肺癌细胞95C、非小细胞高转移肺癌细胞95D、人上皮正常成纤维细胞NFs原代培养细胞株以及人肺癌相关成纤维细胞CAFs原代培养细胞株为研究材料,通过基因芯片、q-PCR、电镜、粒径分析和western blot等实验筛选差异表达的miRNA,结果表明:有三个miRNA:miR-652,miR-222和miR-1290在95D细胞和其分泌的exosome中表达高于95C,并且在CAFs细胞中表达高于NFs细胞。提示这三个miRNA很可能参与了NFs的活化并与肺癌的转移相关。2、确定exosome转运miR-1290介导肺癌相关CAFs活化及其机制首先通过exosome摄取以及exosome的混合培养实验证明肺癌细胞可以通过分泌exosome活化NFs为CAFs,然后进一步通过q-PCR、western blot以及免疫荧光实验,筛选出能发挥活化作用的miRNA。结果发现:当NFs细胞过表达miR-1290时,CAFs的标志物FAP和α-SMA的表达水平均高于对照组;当将抑制了miR-1290表达的95D exosome与NFs混合培养后,CAFs的标志物FAP和α-SMA的表达水平明显下调,表明exosome转运的miR-1290能够活化NFs为CAFs。接下来再通过生物信息学分析、q-PCR、western blot以及双荧光素酶报告基因检测发现:miR-1290能够靶向识别NFs细胞中MT1G基因的3’UTR序列,并且下调其表达,进而上调p-AKT的表达,从而活化AKT信号通路。上述结果表明:肺癌细胞能通过exosome转运miR-1290作用于NFs,直接靶向NFs中的MT1G,抑制其表达,从而激活AKT信号通路,使NFs向CAFs转化。3、探讨活化的CAFs对肿瘤转移的影响以人非小细胞肺癌细胞株A549、人上皮正常成纤维细胞NFs原代培养细胞株以及人肺癌相关成纤维细胞CAFs原代培养细胞株为研究材料,通过transwell以及划痕实验发现活化的NFs能够促进肺癌细胞的迁移能力。综上,本论文明确了在TME中,肺癌细胞可以通过分泌exosome将miR-1290转运到NFs中;确定了miR-1290能够靶向调控MT1G,进而上调p-AKT;还发现活化了的CAFs能够促进肺癌细胞的转移能力。因此认为,在TME中,肺癌细胞可以通过exosome转运miR-1290、通过下调MT1G、激活AKT信号通路,使NFs活化为CAFs。这一研究从肿瘤微环境的角度深入探讨了肺癌转移的新机制。