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鼻咽癌（NPC）是一种地区分布极不均衡的恶性肿瘤，其中广东省发病率居世界首位，中山大学肿瘤防治中心每年诊治的鼻咽癌病例不少于3000例，并呈逐年上升的趋势。目前的治疗方法之所以不能将肿瘤根治，可能足因为不能达到“标本兼治”——杀伤肿瘤干细胞（CSCs）及其“潜移默化”的微环境（niche）。肿瘤及其“潜移默化”的微环境是肿瘤转移、复发的关键。迄今为止，鼻咽癌细胞如何在特定的微环境中“幸存”，从而导致肿瘤转移和复发的机制仍不清楚。本研究旨在研究鼻咽癌与微环境动态平衡系统中相互作用的分子机制，并将利用鼻咽癌细胞基因和蛋白表达谱寻找新靶点和分子标志物。
我们首先利用已建立的鼻咽癌细胞株CNE—2和巨噬细胞进行共培养，以研究在这样一种微环境因素下鼻咽癌细胞产生的生物学行为变化。我们发现CNE—2细胞和巨噬细胞共培养后，细胞形态发生明显变化，对照组F—actin主要分布在细胞的周边，分布均匀、排列整齐，而样品组周边的F—actin基本消失，出现明显的应力纤维（变粗、变短、紊乱，排列呈明显的极向分布），可见丝状伪足和板状伪足，并伴随细胞间缝隙形成。免疫荧光和Western blot结果显示β—catenin和E—cadherin的表达发生了时空性的改变。在此基础上我们用flow cytometry，wound healing和transwell assay进一步分析发现共培养在抑制细胞生长的同时还会促进细胞的迁移，也即巨噬细胞对鼻咽癌细胞产生了正反两面的双重作用。于是我们利用了84个临床标本进一步验证，结果发现：肿瘤相关的巨噬细胞与其血管数呈反相关，而与病人的肿瘤分期，临床分期和骨转移正相关，这也在一定程度上肯定了体外的实验结果。
在此基础上我们进一步分离和鉴定单细胞side population（SP），分别得到了nonSP/SP单细胞克隆CNE—2—2和CNE—2—29，它们的迁移能力和裸鼠成瘤能力有显著的区别。我们首先利用nonSP CNE—2—2与巨噬细胞共培养，探讨肿瘤干细胞与其微环境并解释肿瘤干细胞来源问题。nonSP CNE—2—2与巨噬细胞共培养后，SP比例发生明显变化，利用消减杂交的方法我们进一步探讨这种变化可能的分子机制。经过分选我们挑选了45个表达有差异（>1.2倍）的点进行测序分析，经过BLASTP和BLASTX在Genebank序列比对分析，并用Northern blotting鉴定发现了有四个基因在共培养后表达明显增加，它们分别足ADP—ribosylation factor—like6 interacting protein（ARMER），poly（rC）binding protein1（PCBP1），pyruvate dehydrogenase E1—beta subunit（PDHB）和Ubiquitin—like protein fubi and ribosomal protein S30 precursor（FUBI）。其中ARMER位于内质网膜上，是一个调控凋亡的因子；PCBP1与存在于小脑皮质中层内的浦肯雅细胞（Purkinje cell）退行性疾病相关；PDHB参与成纤维母细胞的三羧酸循环，而FUBI受bcl—2和caspase调控可导致细胞死亡。
接着我们进一步分析了nonSP CNE—2—2和SP CNE—2—29生物学行为的差异。它们的克隆形成能力和裸鼠成瘤能力有显著差别，CNE—2—29比CNE—2—2有较强的克隆形成能力，并且在同样细胞接种数目下成瘤能力也强。此外它们的迁移能力也与其恶性程度正相关，暗示着SP CNE—2—29细胞比nonSP CNE—2—2的恶性度高。更为有趣的足，我们发现甲基化试剂decitabine可以改变nonSP CNE—2—2细胞中SP所占比例。这可能也提示我们甲基化在一定程度上参与肿瘤干细胞数量的维持。为了分析nonSP CNE—2—2和SP CNE—2—29在蛋白表达方面的差异，进而可以寻找更为特异的marker，我们使用了二维蛋白电泳技术找到和鉴别了54个差异性表达的蛋白，经过质谱和蛋白质数据库比对分析，初步将这些蛋白分为五类：1.可以作为指示癌症的标记蛋白；2.与细胞周期、增殖、凋亡和迁移相关蛋白；3.与表观遗传调控的蛋白；4.参与干细胞途径的蛋白；5.肿瘤基因谱或蛋白谱相关数据。其中interferon—induced17 kDa protein precursor（ISG15）仅在SPCNE—2—29细胞中表达，已报道它在膀胱癌中高表达并与癌症的分期相关；而Platelet—activating factor acetylhydrolase IB subunit gamma（PAFAH1B3），Stathmin（STMN1）和annexin A2（ANXA2）仅在nonSP CNE—2—2中表达。PAFAH1B3和STMN1分别是乳腺癌和肝癌基因蛋白谱数据，ANXA2则参与ERK1/2激活并与细胞增殖相关。
总之，我们的研究结果为鼻咽癌微环境研究提供了新的信息，并在鼻咽癌干细胞的研究方面提出了新颖的见解和思路，而我们所揭示的分子机制将有助于更深刻的理解鼻咽癌的生物学行为，并为有效的防治鼻咽癌复发和转移提供理论指导。