血管内皮生长因子(VEGF)或胎盘生长因子(肿瘤血管生成的关键调节因子)等分子也被认为能动员骨髓源细胞(BMDC)进入血液循环1,随后可能被用于肿瘤并促进肿瘤生长和转移2,三.一项研究4研究表明,骨髓间充质干细胞在癌细胞到达之前在肺部形成“转移壁龛”,并表明,对血管内皮生长因子受体1(VEGFR1,也称为Flt1)的药理抑制(VEGF和胎盘生长因子的同源受体)可预防骨髓间充质干细胞在肺部的浸润和“转移壁橱”的形成。在此,我们报告在临床相关和广泛使用的临床前模型中,阻断VEGFR1活性并不影响自发转移形成的速率5–8因此,替代途径可能介导组织转移的启动。
我们评估了VEGFR1活性在药物(使用MF1阻断抗体)抑制VEGFR1后自发形成宏观转移中的作用。我们用Actb-GFP/C57BL小鼠(BMT-Actb--GFP/C57BL小鼠)的细胞进行致死照射和恢复性骨髓移植(BMT),生成嵌合体C57BL-小鼠,其中BMDCs表达绿色荧光蛋白(GFP)。骨髓重建后,我们皮下植入Lewis肺癌(LLC1/LL2,一种富含骨髓间充质干细胞的肿瘤)或B16黑色素瘤(一种BMDCs明显较少的肿瘤)。与非特异性IgG相比,MF1的持续治疗并没有延迟原发性肿瘤的生长。此外,MF1治疗并没有减少LLC1或B16肿瘤的BMDC浸润(). 当肿瘤直径增长到1厘米时(15至17天后),肺部已经形成转移灶,我们就切除了这些肿瘤5,6由于在原发性肿瘤切除时未发现肉眼可见的转移,我们测量了BMT-Actb-GFP/C57BL小鼠肉眼可见转移形成前后肺部的BMDC数量。切除时(第0天)和第10天的BMDC浸润相对较小,但容易检测到,并且在两种肿瘤模型中,与无瘤BMT-Actb-GFP/C57BL小鼠的BMDC总累积量相当().
阻断VEGFR1活性对肿瘤和转移性肺组织BMDC积聚的影响BMDC的数量按GFP表面积与DAPI表面积之比(±s.e.m.)计算。DAPI染色所有细胞的细胞核(n个=每组6-8只小鼠)*P(P)< 0.05.
这表明激活的肺泡巨噬细胞(BMDC)在无瘤非BMT C57BL小鼠的正常肺中具有关键作用,BMDC的数量与从头开始的自发转移前BMDC募集。当大多数小鼠自发发生宏观转移(第14天)时,我们检测到从头开始的骨髓间充质干细胞在LLC1转移性结节和癌旁肺组织中积聚,但在B16转移性肿瘤中没有,类似于这些模型中原发性肿瘤中的骨髓间充质干细胞掺入(). 用MF1阻断VEGFR1可显著减少LLC1转移瘤的BMDC积聚。令人惊讶的是,与对照组小鼠相比,VEGFR1阻断并没有减少LLC1或B16切除后第14天自发肺转移的发生率、数量、大小或总负担().
表1
肿瘤/模型 | BMT-Actb-GFP/C57BL
| C57BL | flt1(飞行时间1)TK−/−/C57毫升 |
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MF1型 | 免疫球蛋白G |
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有限责任公司1 | 小鼠数量 | 9/9 (100%) | 8/8 (100%) | 6/8 (75%) | 12/13 (92%) |
有限责任公司1 | 结节数量 | 13 ± 4 | 15 ± 6 | 10 ± 4 | 12 ± 4 |
P(P)价值 | | 0.41 | 0.32 |
第16页 | 小鼠数量 | 9/12 (75%) | 9/13 (69%) | 6/8 (75%) | 7/14 (50%) |
B16类 | 结节数量 | 9 ± 4 | 6 ± 2 | 2±1 | 3 ± 2 |
P(P)价值 | | 0.21 | 0.32 |
VEGFR1-酪氨酸激酶结构域基因缺陷小鼠的先前研究(flt1(飞行时间1)TK−/−小鼠)已经表明,MMP-9是由肺基质细胞中VEGFR1信号传导诱导的,这有助于实验性转移模型中转移瘤的生长(即静脉输注癌细胞后)9.在中测试时飞行时间1TK−/−/C57BL小鼠,LLC1生长相似,B16生长略迟于C57BL-小鼠。然而,在第14天评估时,自发宏观肺转移的小鼠数量或转移结节的数量没有显著差异(). CD11b(Mac1)在这些小鼠的正常肺和转移肺中的免疫染色显示,在flt1(飞行时间1)TK−/−/C57BL和C57BL-小鼠。最后,由于VEGFR1的胞外结构域存在于flt1(飞行时间1)TK−/−/C57BL小鼠,我们用流式细胞术测定VEGFR1的数量+循环血液和肿瘤组织中的细胞。我们检测到循环中的VEGFR1没有显著差异+LLC1-或B16-burded小鼠或组织内VEGFR1中的细胞+正常肺或LLC1肿瘤中的细胞,而B16肿瘤中只有边际差异10。
总之,VEGFR1在一些模型中调节BMDC浸润和原发性/转移性肿瘤生长,与以前的报道一致11然而,在这些模型中,细胞内VEGFR1-TK结构域的药物阻断或基因缺陷既没有根除也没有显著改变转移前BMDC浸润或早期肺部自发转移形成。
方法
飞行高度1TK−/−/C57BL(重新衍生自flt1(飞行时间1)TK−/−老鼠10,12由东京大学的M.Shibuya和Actb-GFP/C57BL小鼠(Jackson Labs)、C57BL-小鼠-同基因LLC1肺癌(CRL-1642)和B16黑色素瘤细胞系(CRL-6323)(均为ATCC)善意提供,BMT和自发转移形成模型,共聚焦显微镜和流式细胞术分析已在之前进行过描述5,10,12我们使用Matlab软件进行量化。腹膜内给予大鼠抗VEGFR1单克隆抗体(MF1,来自ImClone Systems的礼物)或IgG(Jackson Labs)(20或40 mg/kg−1)每周给荷瘤小鼠三次13我们使用Alexa-Fluro-647(分子探针)标记的MF1进行流式细胞术。所有其他抗体均购自BD-Pharmingen。