間質幹細胞參與空汙與吸菸誘發肺癌轉移之機制

空汙與吸菸會產生許多有機化合物，包含被鑑定為最致癌的多環芳烴苯並 [α] 芘 (B[α]P)。腫瘤組織可經由募集間質幹細胞 (Mesenchymal Stem Cell ; MSCs) 以增加癌細胞增殖、侵襲和轉移的能力。由國家生物技術信息中心 (NCBI) 對來自Gene Expression Omnibus (GEO) 數據庫 (GSE31210) 的數據進行分析，發現吸煙的肺癌患者中OPN表達比從不吸煙的肺癌患者高得多，因此我們想確定香菸煙霧萃取物 (Cigarette Smoke Extract ; CSE) 和B[α]P刺激對MSCs協助肺癌轉移的影響。根據我們的實驗結果發現，CSE和B[α]P增加肺癌細胞表達骨橋蛋白 (Osteopontin ; OPN)，OPN是小整合素結合配體N-連接糖蛋白 (Small Integrin-Binding Ligand N-linked Glycoprotein ; SIBLINGs) 家族的成員，但CSE和B[α]P對SIBLINGs家族的其它蛋白沒有影響，並且CSE和B[α]P刺激肺癌細胞所產生的OPN能吸引MSCs的募集並貼附於肺癌細胞上，我們也確定了CSE和B [α] P促進了肺癌細胞與MSCs的相互作用進而增加肺癌細胞的遷移與侵襲能力。接下來我們使用BioCarta數據庫中的基因組來觀察與肺癌相關的信號通路，我們發現Ras/MAPK/ELK 以及 JAK/STAT信號通路在吸煙者的肺癌患者中具有最高的重複性。 在未來的計畫中，我們將深入探討Ras/MAPK/ELK和JAK/STAT訊息路徑是否誘導肺癌細胞表現OPN並影響間質幹細胞的募集。此外，我們也將探討間質幹細胞是否透過OPN接受器的表現而受到癌細胞釋放的OPN所吸引，進而浸潤至腫瘤組織並誘導癌細胞移動與侵襲。最後，我們也會一併利用動物實驗佐證細胞實驗的結果。本計畫將提供證據證明CSE和B[α]P如何影響肺癌細胞與MSC之間的相互作用，最終導致肺癌的遠端轉移。