SIPA1蛋白高表达乳腺癌细胞外泌体促进乳腺癌细胞转移作用研究

• 作 者: 柯惠川
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2020年期
• 关键词: 乳腺癌

肿瘤转移是导致肿瘤病人病情发生迅速恶化和不良预后的重要因素之一。导致肿瘤转移的因素除了肿瘤自身的生物特征以外，肿瘤微环境中由肿瘤细胞分泌的外泌体可以通过促进肿瘤血管生成以及重塑肿瘤微环境来加快肿瘤发展进程。
　　SIPA1蛋白(signal-induced proliferation-associated protein 1)是一种丝裂原诱导的GTPase激活蛋白，对Ras蛋白家族中的Rap1和Rap2表现出特异性的RapGAP活性，可以促进RapGTP水解成RapGDP。研究表明，该蛋白不仅可以与其它多种蛋白结合影响细胞的生理功能，还在维持免疫系统稳态、调节细胞周期方面发挥着非常重要的功能。近期研究进一步发现，SIPA1蛋白可以通过调控多种肿瘤细胞的粘附和浸润能力加快肿瘤的发展进程，但SIPA1蛋白高表达的肿瘤细胞是否具有独特的转移机制尚不完全清楚。
　　本论文主要以SIPA1蛋白高表达的乳腺癌细胞分泌的外泌体为研究对象，利用斑马鱼乳腺癌模型来探究SIPA1蛋白以及乳腺癌细胞外泌体调控乳腺癌转移的具体机制。首先将乳腺癌细胞用绿色荧光染料Dio标记，然后通过异种移植的方法将绿色荧光标记的乳腺癌细胞，利用显微注射技术，注射进胚胎期斑马鱼的卵黄囊部位。2天后，用荧光显微镜观察并记录乳腺癌细胞在斑马鱼体内的分布情况。结果表明，乳腺癌细胞在移植到斑马鱼体内48h后不仅可以存活，并且还可通过血管进行转移，分布到了斑马鱼的头部、躯干以及尾部等组织部位，其中转移到尾部的乳腺癌细胞最为明显，聚集较多。此外，具有高转移特性的乳腺癌细胞MDA-MB-231相比较于低转移特性的乳腺癌细胞MCF7，转移到尾部的细胞数量明显较多。以上结果表明，成功建立的斑马鱼乳腺癌模型能够用于探究乳腺癌细胞转移相关问题。
　　为探究乳腺癌细胞外泌体对乳腺癌细胞转移能力的影响，利用上述斑马鱼乳腺癌模型，首先用红色荧光染料Dil对乳腺癌细胞外泌体进行标记，并单独将标记后的外泌体通过显微注射的方式，注射进胚胎期斑马鱼卵黄囊中。2天后通过荧光显微镜观察并记录外泌体在斑马鱼体内的分布情况。研究结果发现，外泌体可以在斑马鱼体内扩散并通过血管转移到尾部。同时，SIPA1蛋白高表达的乳腺癌细胞外泌体相比SIPA1蛋白低表达的乳腺癌外泌体，可显著促进斑马鱼肠部血管生成。此外，将乳腺癌细胞外泌体和乳腺癌细胞混合后注射进斑马鱼体内时，SIPA1蛋白高表达的乳腺癌细胞外泌体能显著增强乳腺癌细胞的转移能力，进而使更多乳腺癌细胞迁移到尾部。以上结果说明，SIPA1蛋白高表达的乳腺癌细胞外泌体在促进血管生成和增强乳腺癌细胞的转移能力方面发挥着非常重要的作用，这也为进一步解析SIPA1蛋白在调控肿瘤转移相关机制以及临床治疗乳腺癌等方面奠定了一定的基础。