基于高通量流式染色進(jìn)行靶向殺傷腫瘤干細(xì)胞藥物的篩選及研究.pdf

1、最新研究表明，腫瘤組織中存在一小群具有干細(xì)胞特性的細(xì)胞，能通過(guò)不對(duì)稱(chēng)分裂保持細(xì)胞自我更新和多向分化潛能，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞不斷增殖，促進(jìn)了腫瘤異質(zhì)性和多樣性的產(chǎn)生，這部分細(xì)胞被稱(chēng)為腫瘤干細(xì)胞(Cancer StemCells，CSCs)。雖然這群細(xì)胞只占很少一部分，但是對(duì)于腫瘤的發(fā)展及預(yù)后起著關(guān)鍵作用。腫瘤干細(xì)胞由于其所處腫瘤微環(huán)境的調(diào)控、特異性表達(dá)許多ATP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ATP-binding Cassette Transporters，A

2、BC)、以及DNA損傷修復(fù)功能導(dǎo)致腫瘤干細(xì)胞對(duì)各種化療藥物有很強(qiáng)的耐受性。
　　腫瘤的多藥耐藥(Multiple Drug Resistance，MDR)是導(dǎo)致化療失敗的重要原因，由于腫瘤干細(xì)胞對(duì)腫瘤的耐藥及預(yù)后有很大影響，靶向腫瘤干細(xì)胞的腫瘤治療新策略成為新型抗腫瘤治療的關(guān)鍵。因此，如何特異性殺傷腫瘤干細(xì)胞，尋找靶向腫瘤干細(xì)胞的藥物是本課題研究的主要目的。
　　基于腫瘤干細(xì)胞表達(dá)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子這一特性，我們利用Hoechst

3、33342染色進(jìn)行流式篩選出具有干細(xì)胞特征的側(cè)群細(xì)胞(Side Population，SP)，建立了一種通用、簡(jiǎn)便、與腫瘤干細(xì)胞耐藥這個(gè)功能相關(guān)的高通量篩選靶向殺傷腫瘤干細(xì)胞藥物的平臺(tái)。我們利用流式高通量檢測(cè)的方法，對(duì)FDA批準(zhǔn)的小分子抑制劑庫(kù)進(jìn)行了初步篩選。隨后，通過(guò)排查與腫瘤干細(xì)胞相關(guān)信號(hào)通路無(wú)關(guān)以及使用劑量不符的一些藥物，最終得到30種小分子抑制劑。接著，我們驗(yàn)證了篩選出的小分子抑制劑對(duì)腫瘤干細(xì)胞功能以及干性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)水平的

4、影響。我們將腫瘤細(xì)胞中的側(cè)群細(xì)胞分選出來(lái)并進(jìn)行了體外培養(yǎng)，依據(jù)干細(xì)胞生長(zhǎng)分化及克隆形成的能力，選用其中一些小分子抑制劑分別處理并觀(guān)察其對(duì)體外培養(yǎng)的側(cè)群細(xì)胞生長(zhǎng)和克隆形成的影響，發(fā)現(xiàn)有7種小分子抑制劑能明顯抑制側(cè)群細(xì)胞的增殖和成球，2種小分子抑制劑能促進(jìn)側(cè)群細(xì)胞的分化，1種小分子抑制劑會(huì)誘導(dǎo)側(cè)群細(xì)胞凋亡。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)用不同小分子抑制劑處理腫瘤細(xì)胞會(huì)不同程度地調(diào)節(jié)干性相關(guān)基因Oct4、Nanog、Klf4、Myc和Sox2的表達(dá)，表明這些

5、小分子抑制劑發(fā)揮其作用的機(jī)制并不相同。此外，我們對(duì)一批依據(jù)腫瘤干細(xì)胞相關(guān)激酶所設(shè)計(jì)合成的小分子抑制劑庫(kù)進(jìn)行了高通量篩選，得到了11種對(duì)腫瘤干細(xì)胞有影響的小分子抑制劑，并檢測(cè)了其IC50和EC50值，篩選出兩種能夠很好的靶向抑制腫瘤干細(xì)胞的藥物，今后可繼續(xù)研究這些藥物所靶向調(diào)控的激酶，并深入探索其抗癌機(jī)制。
　　總之，我們建立了一種快速高效篩選靶向腫瘤干細(xì)胞藥物的平臺(tái)，并篩選出一些能夠特異性殺傷腫瘤干細(xì)胞的藥物，同時(shí)也為新型藥物的研