TCIPA促进小鼠恶性黑色素瘤肺转移和脑部寡转移的共性机制研究

摘要

目的：在所有常见的恶性肿瘤中，黑色素瘤发生脑转移的风险最高。临床研究显示，高达43%的黑色素瘤患者会发生脑转移。根据肿瘤细胞诱导血小板聚集（tumor cell induced platelet aggregation,TCIPA）原理，构建小鼠恶性黑色素瘤肺转移和脑部寡转移模型，模拟转移性恶性黑色素瘤继发血小板增多症的临床特征，探索TCIPA驱动恶性黑色素瘤血行转移的共性机制。方法：提取12～20周龄雄性C57BL/6J小鼠洗涤血小板。构建小鼠恶性黑色素瘤脑部寡转移模型及TCIPA模型：将7～8周龄雄性C57BL/6J小鼠分为TCIPA、Model、Control组，每组4只。TCIPA组于脑立体定位注射前0.5～2 h范围内，经尾静脉注射1×10～9·mL^-1鼠源性洗涤血小板悬液100μL；采用脑立体定位技术，向TCIPA、Model组小鼠的目标脑区（纹状体）注射1.67×10～7·mL^-1 B16F10细胞悬液3μL，注射点位于前囟前0.5～1 mm、矢状缝右侧2 mm交点处，注射深度为3 mm，泵速1μL·min^-1。构建小鼠恶性黑色素瘤肺转移模型及TCIPA模型：将7～8周龄雄性C57BL/6J小鼠分为TCIPA、Model、Control组，每组5只。TCIPA组经尾静脉注射1×10～9·mL^-1鼠源性洗涤血小板悬液100μL;TCIPA、Model组经尾静脉注射1×10～7·mL^-1 B16F10细胞悬液100μL、右侧腹股沟中外1/3点皮下注射40μL。通过脑腹、背侧面肿瘤大小评价脑部寡转移情况；通过肺脏质量评价肺转移情况；通过转录组学、蛋白质组学联合分析及功能富集分析，筛选TCIPA促进恶性黑色素瘤肺转移和脑部寡转移的共性差异靶点，明确其相关生物学过程及关键分子机制，并评价共性差异靶点在转移性恶性黑色素瘤中的表达情况及预后价值。结果：小鼠恶性黑色素瘤肺转移模型及TCIPA模型于接种后第14天取材，TCIPA组肺脏质量较Model组增大（492.00±107.10 vs 306.00±58.99）(P<0.05)；脑部寡转移模型及TCIPA模型于接种后第10天取材，TCIPA组脑部寡转移灶腹、背侧面均较Model组增大。经脑组织转录组、肺组织蛋白质组检测，丝氨酸蛋白酶抑制剂家族成员Serpinb1a为TCIPA促进恶性黑色素瘤肺转移和脑部寡转移的共性差异靶点，两模型中TCIPA组Serpinb1a相对表达丰均较Model组显著降低（Log₂ FC≤-0.585,P<0.05）,GSEA富集分析显示，与中性粒细胞胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps,NETs）形成相关的基因集显著下调（NES=-1.62,P<0.001,FDR<0.25）。TCIPA组外周血中性粒细胞及血小板数量减少，提示消耗增多。对以往研究中恶性黑色素瘤转录组与蛋白质组数据分析，结果显示Serpinb1a在转移性恶性黑色素瘤表达显著降低，中性粒细胞浸润增多伴Serpinb1a高表达是恶性黑色素瘤预后的独立保护因素。结论：TCIPA促进小鼠恶性黑色素瘤肺转移和脑部寡转移，其共性机制与Serpinb1a表达降低导致的NETs形成加剧相关。

关键词

肿瘤细胞诱导血小板聚集 / 黑色素瘤 / 脑立体定位注射 / 中性粒细胞胞外诱捕网 / 丝氨酸蛋白酶抑制剂