杂志名称:  Cancer Cell (IF: 23.893)

文献题目：A Positive Feedback Loop betweenMesenchymal-like Cancer Cells and Macrophages Is Essential to Breast CancerMetastasiss

本实验所用产品：RayBiotech人AAH-CYT-5抗体芯片

（80个炎症、趋化 等细胞因子抗体芯片）

实验样品：细胞上清

研究背景:

乳腺癌是妇女死亡的主要恶性肿瘤之一，乳腺癌转移是引起病人死亡的主要原因。目前对于乳腺癌转移主要依靠放疗和化疗，但经过多个疗程的化疗、放疗后乳腺癌仍然可能复发转移。针对乳腺癌转移的治疗成为了提高乳腺癌生存率的重要环节。上皮—间质转化（EMT）在恶性肿瘤转移中的重要作用日益受到关注。为了实现转移，癌细胞必须经历表型转变，通过EMT过程从贴壁依赖性细胞转变为移动细胞。研究表明，EMT标记物表达在个体和群体水平都与乳腺癌预后不良相关。EMT过程对肿瘤的侵袭和转移有重要的意义。肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associatedmacrophages, TAMs）是浸润在实体肿瘤中的巨噬细胞，属于细胞间质成分。乳腺癌是巨噬细胞浸润程度最高的恶性肿瘤之一，部分病例的巨噬细胞甚至占了肿瘤成分50%以上。近来的研究发现，肿瘤相关巨噬细胞浸润程度与肿瘤转移成正相关，是乳腺癌独立的预后因素。

研究思路

1 细胞培养

分别培养上皮型乳腺癌细胞系T47D, BT-474, MCF-7，间质型乳腺癌细胞系MB-231, MB-436, BT-549，取其上清分别培养巨噬细胞，发现间质型乳腺癌细胞上清可以诱导巨噬细胞延伸和拉长，发生间质表型变化，且细胞表面标志物CD206表达增高、HLA-DR表达降低，与肿瘤相关巨噬细胞特征相似。肿瘤促进因子CCL18、CCL17、CCL22、 IL10在间质型乳腺癌细胞上清刺激的巨噬细胞中表达升高。用TGFb，TNFa刺激MCF-7细胞以及MCF-7微球体培养使其转变为间质型细胞，用其细胞上清刺激巨噬细胞，得到同样的结果，巨噬细胞延伸和拉长，发生间质表型变化。

2 RayBiotech芯片筛查诱导巨噬细胞表型变化的细胞因子

采用RayBiotech AAH-CYT-5的细胞因子抗体芯片筛查MCF-7细胞上清（阴性对照）、TGFb-MCF-7（间质型细胞），TNFa-MCF-7（间质型细胞）、MCF-7m（间质型细胞），MB-231(阳性对照)细胞上清的细胞因子表达差异，筛选到GM-CSF, IL-8, CCL2, GRO ,GROa 以及MCSF在间质型细胞上清中表达显著高于阴性对照，与除了MCSF以外其他5个因子结果与ELISA验证结果一致。后续用重组GM-CSF, IL-8, CCL2, GRO刺激巨噬细胞，证明GM-CSF可以刺激巨噬细胞发生表型变化，表现肿瘤相关巨噬细胞特征。用GM-CSF中和抗体添加到间质型乳腺癌细胞培养基后，TAMs表面标志物以及肿瘤促进因子CCL18、CCL17、CCL22、 IL10的表达都显著降低。

3   GMF-CSF 与CCL18正循环的发现、机制、体内研究以及临床应用

     GM-CSF激活的巨噬细胞通过CCL18诱导乳腺癌细胞上皮-间质转化，CCL18是通过激活NF-kb信号通路来促进EMT的。GM-CSF和CCL18形成正循环诱导肿瘤细胞上皮-间质转化，且在小鼠实验中证明这个正循促进EMT及肿瘤转移，进一步的临床样品检测也表明GM-CSF和CCL18正循环与乳腺癌患者的三阴性亚型、肿瘤转移、预后差密切相关。

结果：  肿瘤的上皮-间质转化与其紧密相邻的肿瘤相关巨噬细胞密切相关，两者之间存在相互作用。研究表明，间质型乳腺癌细胞通过GM-CSF激活巨噬细胞转变为肿瘤相关巨噬细胞，而TAMs分泌CCL18诱导肿瘤细胞上皮-间质转化，形成正循环。在共培养系统和人源化小鼠模型中，抑制GM-CSF或者CCL18都可以抑制肿瘤的转移。乳腺癌样品的高表达GM-CSF会引起巨噬细胞CCL18的高表达，肿瘤上皮-间充质转化，肿瘤转移，从而降低病人的生存率。芯片在本论文起到非常关键及不可替代的作用。