IPS相關基因與消化系統(tǒng)惡性腫瘤關系的研究.pdf

1、研究背景：
　　 腫瘤干細胞(CSC)是惡性腫瘤研究的熱點領域之一,其與正常干細胞有若干驚人相似之處,如自我增殖和多向分化潛能,以及共有的一些表面標記分子和信號通路。腫瘤干細胞的研究包括標記基因及表面標記分子的篩選和信號轉導通路調(diào)控等領域,而腫瘤干細胞的發(fā)生機制也一直是研究者探索的方向之一。通過過表達幾個維持胚胎干細胞(hES)自我更新增殖和多向分化能力的關鍵基因-OCT4,SOX2,KLF4,C-MYC,NANOG和LIN28

2、能使正常體細胞或腫瘤細胞去分化成為iPS／iPC細胞這一發(fā)現(xiàn),提示腫瘤干細胞在體內(nèi)的發(fā)生可能與成熟體細胞在體外的人工去分化有著相似的機制,而iPS相關基因在多種惡性腫瘤中的過度表達也多有報道。我也用相似的方法由人類包皮成纖維細胞誘導出了與hES細胞系H9在多方面高度相似的iPS細胞,包括形態(tài),hES標記基因及表面標記分子的表達,AP活性,OCT4基因啟動子活性,體內(nèi)多向分化及體外定向分化潛能,miRNA表達譜等等。以成功誘導iPS細胞作

3、為立題的理論依據(jù)及實驗的技術基礎,我進一步研究了iPS相關基因在肝細胞癌(HCC)和結直腸癌(CRC)兩大消化系統(tǒng)惡性腫瘤的CSC富集樣本中的表達情況及其對腫瘤生物學行為的影響,并試圖尋找新的臨床預警與干預標志物。
　　 實驗方法及結果：
　　 在不同病人來源的HCC細胞系中,以NOD／SCID小鼠體內(nèi)起始腫瘤所需最少細胞數(shù)為主要標準,輔以軟瓊脂克隆形成能力鑒定及肝癌CSC表面標記分子CD133,CD90等的表達來鑒定細

4、胞系的CSC富集程度,并通過RT-PCR和WesternBlotting的手段來檢測iPS相關基因以及若干hES標記基因與CSC的關系。通過比較,發(fā)現(xiàn)具有致瘤性的細胞系都至少表達iPS相關基因SOX2,NANOG,KLF4,C-MYC中的一個以及hES標記基因的ERAS,其中SOX2與ERAS的表達水平與腫瘤致瘤性的強弱成正比。而在不具致瘤性的HC7-S9細胞株中通過慢病毒感染聯(lián)合過表達OCT4和C-MYC能賦予細胞株在異體內(nèi)的致瘤特性

5、。
　　 在結腸癌細胞系中,我通過克隆球培養(yǎng)得到腫瘤干細胞較為富集的樣本,以qRT-PCR的手段檢測iPS相關基因在克隆球與細胞系之間的表達差異。結果發(fā)現(xiàn)克隆球中OCT4,SOX2,和NANOG的表達均遠遠高于對應的母代腫瘤細胞系及正常腸粘膜上皮。為了進一步研究iPS相關基因在腫瘤分子靶向藥物開發(fā)中的潛力,我選取正常組織中較少表達的NANOG基因在SW620細胞系中進行基因干涉研究,發(fā)現(xiàn)NANOG基因基因干涉能抑制腫瘤細胞的增殖

6、能力,克隆形成能力和體內(nèi)致瘤能力,提高腫瘤細胞對化療藥物5-FU的敏感性。同時,5-FU處理也抑制了主要iPS相關基因OCT4,SOX2,和NANOG的轉錄活性。
　　 結論：
　　 通過過表達OCT4,SOX2,KLF4和C-MYC能將包皮成纖維細胞誘導成為iPS細胞。IPS相關基因在HCC細胞系中能促進腫瘤細胞的異體內(nèi)致瘤能力。而iPS相關基因在CRC中也主要表達于CSC富集的克隆球中。NANOG基因基因干涉能降低C