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口腔鳞癌(OSCC)预后差,衰老细胞对其影响未明。研究人员探究衰老血管内皮细胞(VECs)在 OSCC 中的作用。发现顺铂诱导的衰老 VECs 经补体 C3 促进 OSCC 进展,抑制 C3 可抑制肿瘤。为 OSCC 治疗提供新策略。
在癌症的世界里,口腔鳞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC)是一个让人头疼的难题。它起源于口腔上皮细胞,在头颈部癌症中占比极高 。尽管当前有手术、放疗、化疗等多种治疗手段,但患者的预后情况依旧不理想,五年生存率都不到 60%。对于那些复发和转移的晚期患者来说,治疗选择也十分有限。
细胞衰老,这个被视为癌症特征之一的现象,在肿瘤的发展过程中有着复杂的作用。它既能招募免疫细胞,又能影响肿瘤细胞的增殖。血管内皮细胞(Vascular Endothelial Cells,VECs)作为血管系统的重要组成部分,在肿瘤微环境(Tumor Microenvironment,TME)里也扮演着关键角色,影响着肿瘤的发展和免疫反应。不过,衰老的 VECs 在 OSCC 中到底起什么作用,之前却并不清楚。
为了弄清楚这个问题,四川大学华西口腔医院的研究人员展开了深入研究。他们发现,顺铂诱导的衰老 VECs 能够促进 OSCC 肿瘤的生长和侵袭,而这一过程与补体 C3(Complement C3)的激活密切相关。抑制补体 C3,就可以抑制 OSCC 的进展。这一发现为 OSCC 的治疗提供了全新的方向,意义重大。该研究成果发表在《Archives of Oral Biology》杂志上。
在研究过程中,研究人员运用了多种技术方法。细胞实验方面,进行了衰老相关 β - 半乳糖苷酶(SA - β - gal)染色来判断细胞是否衰老;采用蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)分析相关蛋白表达;通过酶联免疫吸附测定(ELISA)检测样本;用细胞计数试剂盒 - 8(CCK - 8)评估细胞增殖,流式细胞术分析细胞周期;还有伤口愈合实验和 Transwell 实验检测细胞迁移和侵袭能力。在动物实验上,构建了 OSCC 细胞的异种移植小鼠模型,还运用了组织病理学、免疫组化(IHC)和多重免疫组化(mIHC)染色等技术来深入探究。
衰老 VECs 的诱导及其特征
研究人员用顺铂处理人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人真皮微血管内皮细胞(HDMEC)诱导细胞衰老。SA - β - gal 染色显示,随着顺铂刺激时间延长,SA - β - gal 阳性细胞比例增加,且 1μg/ml 顺铂比 0.5μg/ml 效果更明显。CCK - 8 实验发现,1μg/ml 顺铂显著抑制衰老 VECs 的增殖。蛋白质水平上,衰老 VECs 中 p16、p21 和 p53 水平显著上升。流式细胞术分析表明,衰老 VECs 处于 G0/G1期的细胞比例增加,S 期和 G2/M 期减少。伤口愈合实验和 Transwell 实验显示,衰老 VECs 的迁移能力明显降低。这一系列实验证明,顺铂成功诱导了 VECs 衰老,且衰老的 VECs 出现了一系列特征变化。
衰老 VECs 促进 OSCC 细胞增殖和侵袭
研究人员收集衰老 VECs 的条件培养基(CM)进行体外实验。CCK - 8 实验表明,衰老 VECs 的 CM 能显著促进 CAL27 细胞(一种 OSCC 细胞系)的增殖。迁移实验发现,与衰老 VECs 间接共培养的 CAL27 细胞迁移能力增强。Transwell 侵袭实验也显示,衰老 VECs 的 CM 使 CAL27 细胞的侵袭数量增加。在体内实验中,用 OSCC 细胞的异种移植小鼠模型研究发现,与衰老 VECs 共注射的肿瘤,其生长和侵袭能力明显增强。这说明衰老 VECs 在体内外都能促进 OSCC 的发展。
衰老 VECs 中衰老相关分泌表型(SASP)的差异基因表达
通过 RNA 测序(RNA - seq)分析衰老 VECs 的基因表达变化,发现 HUVEC 中有 945 个基因上调,456 个基因下调;HDMEC 中有 402 个基因上调,245 个基因下调。对两种细胞共有的差异表达基因进行分析,发现衰老 VECs 涉及 NF - κB 信号通路、细胞外基质(ECM)等相关通路,且与肿瘤发生过程密切相关。基因集富集分析(GSEA)显示,衰老 VECs 出现了与衰老相关的变化,其中补体 C3 在衰老的 HDMEC 中显著上调,WB 和 ELISA 实验也证实了这一点。这表明补体 C3 可能在衰老 VECs 促进 OSCC 进展中发挥重要作用。
阻断补体 C3 抑制 OSCC 肿瘤进展
研究人员用补体 C3 抑制剂 Compstatin 进行实验。体外实验中,Compstatin 处理后,衰老 VECs 诱导的 CAL27 细胞侵袭和迁移能力与正常 VECs 相比,没有显著差异。体内实验发现,Compstatin 抑制了衰老 VECs 促进的肿瘤生长。免疫组化检测相关标记物发现,虽然各组中 Ki - 67、E - cadherin 和 Vimentin 的表达没有显著差异,但多重免疫组化显示衰老 VECs 中 p16、CD31 和 C3 有特定的分布。这说明阻断补体 C3 确实能够抑制 OSCC 的进展。
研究结论表明,顺铂诱导 HUVEC 和 HDMEC 衰老,衰老的 VECs 通过激活补体 C3 促进 OSCC 细胞的增殖和侵袭。阻断补体 C3 可以抑制这一过程,为 OSCC 的治疗提供了新的潜在策略。在讨论部分,研究人员指出,OSCC 的治疗面临着转移和复发的难题,细胞衰老在肿瘤发展中有复杂作用,衰老 VECs 会分泌多种物质影响肿瘤行为。虽然补体系统传统上被认为有抗癌作用,但补体 C3 在 OSCC 中却促进了肿瘤进展。这项研究揭示了衰老 VECs 和补体 C3 在 OSCC 中的重要作用,为后续的抗癌治疗提供了新的思路和潜在靶点,有望推动 OSCC 治疗方法的进一步发展 。