[发明专利]一种人类结肠癌细胞外基质体外模型及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学基础研究技术领域，具体涉及一种人类结肠癌细胞外基质体外模型的制备方法，以及利用该制备方法得到的人类结肠癌细胞外基质体外模型。

背景技术

恶性肿瘤不仅仅是基因突变造成的肿瘤细胞自主性的增殖或克隆，而是肿瘤细胞、间质细胞等多种不同类型的细胞成分与特殊的微环境之间相互作用、相互影响的复杂的发展过程，针对肿瘤细胞本身的研究并不能完全揭示肿瘤的发生发展机制。肿瘤微环境是一个复杂的综合系统，由细胞外基质(extracellular matrix，ECM)、间质细胞、各种肽类因子(生长因子，趋化因子，细胞因子，抗体)及其代谢物组成，控制着肿瘤细胞与间质细胞之间、细胞与ECM之间的复杂的相互作用。在肿瘤的发生发展过程中，肿瘤微环境也在发生阶段性的变化，表现为细胞外基质成分的改变，出现活化的成纤维细胞，微血管密度增加和炎症细胞数量增多等，肿瘤细胞通过上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)机制对微环境的改变进行应答，失去上皮细胞特征获得间质细胞特征，从而获得侵袭性，实现侵润和转移。近年来，肿瘤微环境和上皮间质转化成为肿瘤研究领域最受关注的两个焦点问题。揭示肿瘤微环境和EMT的分子机制对于阐明肿瘤发生发展机制以及寻找新的治疗靶点具有重要的科学意义。

ECM构成了细胞外微环境的主要部分。它是由多种不溶性细胞外大分子按一定比例和结构建成的复杂的有机的统一整体。它是细胞的生存及活动的场所，具有连接、支持、保水、抗压、保护等物理学功能，并且可以通过整合素或其他细胞表面受体与细胞直接发生作用，调节细胞的生长、代谢、功能、迁移、增殖和分化，进而调整整个组织器官功能。

研究显示，不同的组织，不同的发育阶段，不同的病理情况下ECM的组成、结构和物理学特性均存在显著差异。近年来，对乳腺癌、卵巢癌等实体肿瘤的研究提示，在肿瘤的发生发展过程中，ECM发生了类似胚胎发育时的重塑过程，并且，这种重塑过程和肿瘤形成同时发生。ECM重塑表现在ECM的分子组成、结构和物理学特性等方面的改变。在乳腺癌中，I型胶原、FN、骨粘连蛋白(secreted protein,acidic and rich in cysteine，SPARC)等ECM分子的表达增高；特别值得关注的是，某些仅在胚胎发育时期表达的ECM蛋白，如细胞粘合素C(tenascin-C，TNC)在肿瘤进展期又重新表达。TNC是一种多功能蛋白，在正常成人组织中低水平表达，在胚胎发育、伤口愈合和肿瘤组织中表达上调。ECM的张力和硬度也对其功能具有重要影响，可以调节上皮细胞的生长、分化和迁移。多项研究显示，乳腺癌ECM中胶原组成和结构发生改变，导致了ECM的硬度增加。Paszek MJ等比较了乳腺癌组织和正常乳腺组织ECM硬度的差异，发现乳腺癌的进展伴随着ECM硬度的增加，减少ECM的硬度可以减轻乳腺癌的恶性程度。Levental等的研究显示，乳腺癌组织中胶原纤维变直并和肿瘤边缘垂直，与正常组织存在明显差异，其中Ⅰ型胶原表达显著增加，交联程度显著提高。