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目的: 基因治疗被认为是继手术、放疗和化疗等治疗方法之后最有前景的肿瘤治疗方案之一。近年来国内外学者研究发现肝细胞生长因子及其受体即HGF/c-Met信号转导通路异常,其生物学活性对肿瘤的发生、增殖、浸润、转移和血管形成有促进作用。NK4是HGF的新型拮抗剂,其可以通过与HGF竞争性结合c-Met抑制HGF介导的c-Met酪氨酸磷酸化。NK4还可以抑制肿瘤进展、血管生成等,并能联合其它方式发挥治疗肿瘤的作用。腺病毒是基因传递和表达常用载体,由于腺病毒有高度稳定性、高滴度、不会整合和插入突变的诸多优点而被视为病毒感染的首选载体。但是病毒载体经常在发挥生物学作用之前便在循环中损失较多的有效病毒滴度,所以设想考虑选择一种具有肿瘤趋向性的运载工具,能够输送重组病毒基因直接到达肿瘤所在的位置,释放活性因子从而发挥抗肿瘤作用。而间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)则确实具有肿瘤趋向性的特点,以其作为载体,通过体内、体外实验观察NK4治疗胰腺癌的作用,最大限度减少腺病毒对其他脏器的副作用,为该病的治疗提供新思路。因此,本研究将探讨腺病毒介导的NK4感染间充质干细胞对胰腺癌生物学功能、分子机制及治疗作用,为胰腺癌的治疗提供新的思路。 方法: 首先在临床胰腺癌标本中检测c-Met和CD105的表达,探讨二者的表达与胰腺癌临床病理特征的关系,以及c-Met过表达与CD105的相关性,初步证实c-Met在胰腺癌中的过表达和胰腺癌的侵袭性表现呈正相关,为下一步继续实验奠定基础。然后体外分离培养和鉴定大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)和培养胰腺癌SW1990细胞,构建含有EGFP的NK4重组腺病毒载体Ad-NK4/EGFP并测定病毒滴度。用此腺病毒感染BMSCs,构建BMSCs负载NK4重组腺病毒载体(Ad-NK4/EGFP-BMSCs),分别应用WB、RT-PCR及ELISA的方法通过体外和体内实验观察Ad-NK4/EGFP-BMSCs对胰腺癌细胞的增殖、凋亡、周期和侵袭能力的影响及其联合吉西他滨抑制裸鼠皮下肿瘤的增长及腹腔肿瘤细胞的种植,抑制肿瘤增殖和新生血管表达,诱导肿瘤凋亡的作用,来阐述其相互关系,探讨其作用机制。 结果: 1.c-Met在胰腺癌组织中的阳性表达率为61.5%, c-Met和CD105的表达与患者的年龄、性别和肿瘤大小无关(p>0.05),与淋巴结转移、浸润、远处转移以及临床分期之间的表达差异有显著性(p<0.05)。胰腺癌组织c-Met表达与CD105表达之间存在正相关关系,差异有统计学意义(p<0.05)。 2.分离的BMSCs经过培养、鉴定发现符合骨髓间充质的特点包括细胞的增殖和周期特点、能够诱导形成脂肪细胞和骨细胞等。流式细胞仪检测分离的骨髓间充质干细胞标志物CD29和CD90阳性表达; 3.结果表明成功构建腺病毒rAd-NK4/EGFP载体及相应的对照病毒rAd/EGFP,并筛选了最佳的病毒感染复数和作用时间。用该腺病毒感染骨髓间质干细胞后能够检测到NK4的表达。 4.体外实验结果发现感染rAd-NK4/EGFP-BMSCs能够抑制胰腺癌细胞的增殖和克隆形成,具有显著诱导凋亡效果,对胰腺癌细胞集落形成具有分散作用和促进细胞迁移的作用,能显著抑制胰腺癌细胞的转移和侵袭(p<0.05)。 5.体内实验结果发现Ad-NK4/EGFP-BMSCs、单用吉西他滨和联合吉西他滨治疗组均能延缓胰腺癌细胞生长。免疫组化研究显示Ad-NK4/EGFP-BMSCs组CD105和VEGF表达显著降低,与吉西他滨联合后其表达下降更显著(p<0.05),而PCNA的表达各组间无显著性(p>0.05)。荧光显微镜下观察,肿瘤组织及其他脏器均没有荧光。 结论: 利用腺病毒构建重组Ad-NK4感染骨髓间充质干细胞作用于胰腺癌细胞,发现这种方法在体外和体内均能一定程度地抑制胰腺癌的增殖、侵袭转移,并诱导胰腺癌细胞凋亡,经过处理的BMSCs仍具有一定肿瘤组织趋向性,说明BMSCs作为肿瘤基因治疗负载体系具有相当的可行性,尤其是在联合应用临床抗肿瘤药物作用更加明显。其抗肿瘤的具体机制和NK4阻断HGF/c-Met通路密切相关,通过检测相关信号通路因子说明可能和Notch通路存在相关性。在应用BMSCs靶向运输NK4治疗胰腺癌有具体机制,为以后靶向基因治疗肿瘤提供新思路和新策略。