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背景前列腺癌(prostatecancer，PCa)是常见的泌尿系恶性肿瘤。在我国，随着人们饮食结构的变化及人口平均寿命的延长，有逐年升高的趋势。PCa易发生转移，大多数患者发现时已有转移，超过90％会发生骨转移，临床尚无有效治疗方法。因此，针对高发骨转移，确立有效的抑制转移治疗靶向，寻找一种有效抑制其转移的药物具有重要意义。肿瘤细胞的特性之一是细胞周期异常，使肿瘤无限制地增殖。肿瘤治疗的中心环节是干扰肿瘤细胞的细胞周期，从而使肿瘤细胞增殖速率减慢或诱导细胞走向程序性死亡(或凋亡)。侵袭主要是指肿瘤细胞从原发灶脱离，穿透细胞外基质及血管基底膜，进入循环系统的过程。粘附分子和基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases，MMPs)在此过程中起着重要作用。E-钙粘蛋白主要介导同源细胞粘附，基质金属蛋白酶-9降解细胞外基质和基底膜，两者在前列腺癌侵袭和转移中都发挥着重要作用。
东亚钳蝎是蝎类的一种，在我国分布较广，具有熄风解痉、攻毒散结、通络止痛的功效。近年来的研究已经证明，全蝎及其提取物对多种肿瘤细胞有直接抑制作用，对一些移植性肿瘤也有显著的抑制和预防作用。我们从东亚钳蝎蝎毒中提取了分子量在6000～7000，由50～60个氨基酸组成的多肽成分，命名为蝎毒多肽提取物(polypeptideextractfromscorpionvenom，PESV)。本研究组前期实验结果表明，PESV不仅对前列腺癌细胞具有凋亡诱导作用，而且还可抑制肿瘤血管生成，提高荷瘤机体免疫功能，但其抗肿瘤的确切机制尚未全面阐明。本实验旨在研究PESV对前列腺癌细胞增殖及侵袭性的影响，进一步揭示其抗肿瘤的作用机制。
目的：研究PESV对前列腺癌DU-145细胞增殖及侵袭的影响及可能作用机制，为前列腺癌骨转移的治疗提供实验依据。
方法：培养人前列腺癌DU-145细胞系，MTT比色法检测各组前列腺癌细胞的吸光度值，并计算细胞生长抑制率；流式细胞术检测细胞周期，免疫组化检测细胞周期相关蛋白；选择PESV对DU-145细胞的无毒剂量(20μg/mL)，应用体外侵袭模型Transwell小室法检测PESV对DU-145细胞侵袭能力的影响；应用免疫组化SP法检测PESV对DU-145细胞MMP-9、TIMP-1、E-Cadherins的蛋白表达水平影响；RT-PCR检测对MMP-9、TIMP-1的mRNA表达水平影响。
结果：
1.PESV对DU-145细胞生长的影响：以不同浓度的PESV分别作用于DU-145细胞24h后，结果显示：PESV＜20μg/mL时，DU-145细胞的IR＜10.4％，对细胞的生长抑制作用不明显；PESV＞40μg/mL时，DU-145细胞的IR＞30.5％，对细胞的生长具有明显抑制作用(同对照组比较差异有统计学意义，P值均为0.000)，PESV呈剂量依赖性抑制DU-145细胞的增殖(实验组各浓度之间差异有统计学意义，P＜0.05)。流式细胞术显示，PESV干预后处于S期的细胞减少，处于G0/G1和G2/M期的细胞增多;PESV(浓度为40μg/ml)干预后，DU-145细胞cyclinE蛋白表达水平下调，p27蛋白表达水平上调，与对照组相比，差异显著(P＜0.01)。
2.PESV对DU-145细胞侵袭能力的影响：采用transwell小室法，经不同浓度的PESV作用后，100倍倒置显微镜下计数滤膜背面的细胞数。结果表明对照组每100倍视野穿过的细胞数平均为(51.29±7.56)，而5、10和20μg/mL浓度的PESV作用后，每100倍视野穿过的细胞数分别平均为(20.43±1.51)、(12.29±2.75)和(5±1.73)，不同浓度组比较差异有统计学意义(F=38.933，P=0.000)，各浓度组与对照组比较差异有统计学意义(P值均为0.000)。表明随着PESV浓度的增加，其抑制DU-145细胞侵袭转移的能力越强。
3.PESV对DU-145细胞MMP-9、TIMP-1和E-Cadherins表达的影响：免疫细胞化学染色结果显示，MMP-9、TIMP-1和E-Cadherins阳性表达信号均定位于细胞质，呈淡棕黄色至棕黄色着色，PESV处理组前列腺癌细胞中MMP-9表达明显降低，TIMP-1表达增高，E-Cadherins表达增高。RT-PCR结果表明，PESV处理组前列腺癌细胞中MMP-9mRNA水平明显降低，TIMP-1mRNA水平升高。
结论：
1.PESV浓度在40μg/ml～100μg/ml对激素非依赖性前列腺癌DU-145细胞生长和增殖具有抑制作用。其可能作用机制为p27蛋白表达水平上调，cyclinE蛋白下调，使癌细胞停滞在G0/G1期。
2.DU-145细胞可表达MMP-9、TIMP-1及E-Cadherins蛋白，定位于细胞浆；PESV可以抑制前列腺癌细胞MMP-9的分泌，增加MMP-9内源性抑制剂TIMP-1的分泌，增强E-Cadherins蛋白的表达，从而增加前列腺癌DU-145细胞之间的粘附性，抑制其降解周围细胞外基质和基底膜。推断PESV可能通过影响MMP-9/TIMP-1及粘附因子E-Cadherins而影响肿瘤细胞的侵袭性。
3.PESV在具有较弱抑制肿瘤细胞生长作用的同时，可抑制癌细胞穿过人工基底膜，其机制可能与抑制MMP-9表达，增强TIMP-1、E-Cadherins表达有关。推断如果病人使用PESV并达到有效血液浓度，能够抑制癌细胞的侵袭与转移能力。