CD147促进胰腺癌干细胞耐药性的机制研究
发布时间：2019-10-10 01:16
【摘要】：胰腺癌是目前死亡率位居第四的消化系统肿瘤,恶性程度高,预后极差。胰腺癌化疗的一线药物是吉西他滨,但大部分胰腺癌患者对吉西他滨存在内在性及获得性耐药,治疗效果不理想,因此胰腺癌耐药机制的研究对于改善胰腺癌的治疗现状具有十分重要的意义。胰腺癌干细胞具有无限的自我更新能力和分化潜能,能够在体内外形成新的肿瘤,对放疗和化疗具有高度的抵抗性,因此胰腺癌干细胞的存在,可能导致了胰腺癌化疗耐药现象的产生。我们前期研究结果表明,CD147能够调节胰腺癌细胞对吉西他滨和顺铂的药物敏感性,还可以上调胰腺癌干细胞的比例和体内外的成瘤能力。因此,CD147可能通过影响胰腺癌干细胞进而促进胰腺癌细胞的耐药性。在第一部分实验中,我们的研究结果表明,吉西他滨处理胰腺癌细胞后,ALDH+胰腺癌干细胞比例、CD44+CD133+胰腺癌干细胞比例、CD44+CD24+细胞和CD44+ESA+细胞比例都明显升高。我们使用较高浓度的吉西他滨连续处理胰腺癌细胞,筛选出胰腺癌细胞中的内在耐药细胞,内在耐药细胞中CD44+CD133+胰腺癌干细胞的比例较亲本非耐药细胞明显升高,表明胰腺癌干细胞在胰腺癌耐药性中发挥重要作用。此外,吉西他滨处理胰腺癌细胞后,胰腺癌细胞中线粒体的含量和活性氧的含量均明显升高,提示胰腺癌细胞线粒体的功能增强。与活性氧含量较高的胰腺癌细胞相比,活性氧含量较低的胰腺癌细胞对吉西他滨较不敏感,因此胰腺癌细胞能否清除细胞中过量的活性氧,可能是胰腺癌细胞耐药的关键;活性氧含量较低的癌干细胞亚群可能导致了胰腺癌细胞的化疗耐药。在第二部分实验中,我们的研究结果表明,吉西他滨处理胰腺癌细胞后,CD147表达显著升高;同时,在胰腺癌内在耐药细胞中,CD147表达同样显著升高。与CD147低表达胰腺癌细胞相比,CD147高表达胰腺癌细胞对吉西他滨敏感性下降,表明CD147能够促进胰腺癌细胞对吉西他滨的耐药性。此外,细胞表面CD147表达与胰腺癌干细胞比例正相关,提示CD147分子在胰腺癌干细胞介导的耐药性中发挥重要作用。上述结果表明,CD147分子在胰腺癌细胞的内在耐药中发挥重要作用。在稳定干涉和诱导干涉CD147表达的胰腺癌细胞中,CD147表达水平的下降显著抑制了胰腺癌细胞的成瘤能力和体内胰腺癌细胞移植瘤的生长。进一步的实验结果表明,CD147分子表达于胰腺癌细胞线粒体中;干涉CD147分子后,胰腺癌细胞线粒体中CD147表达下降,体内胰腺癌细胞移植瘤细胞中线粒体显著含量下降。这些结果表明,CD147分子可能通过上调胰腺癌细胞线粒体的数量与功能,调节胰腺癌干细胞对吉西他滨的药物敏感性。综上所述,本研究结果表明,胰腺癌干细胞可能通过清除细胞中过量的活性氧导致了胰腺癌细胞的化疗耐药,而CD147分子可能通过影响胰腺癌细胞线粒体的功能,调节胰腺癌干细胞对吉西他滨的药物敏感性。
【图文】：
图 1 胰腺癌的进展模型[22]胰腺癌有四个主要的驱动基因，其中一个是致癌基因，三个是抑癌基因。KRAS基因编码一个小 GTP 酶，介导生长因子受体下游的信号，KRAS 基因是最常见的突变致癌基因，超过 90%的肿瘤中出现了 KRAS 基因的体细胞突变[24]。CDKN2A 基因编码一个重要细胞周期调控蛋白，CDKN2A 基因是最常见的突变抑癌基因，在超过90%的导管腺癌中丧失功能。TP53 基因编码的蛋白在细胞应激反应中有重要作用，在多种肿瘤中发生突变，TP53 抑癌基因的体细胞突变在胰腺癌中也很常见。SMAD4抑癌基因介导转化生长因子 β（transforming growth factor β，TGFβ）受体下游的信号，在大约 50%的肿瘤中失活。近年来，胰腺癌患者的全外显子测序和全基因组测序为我们提供了新的研究手段。除了常见的四个驱动基因，研究人员又发现了几百个其他的基因突变[25]，但是区分驱动基因（促进肿瘤发生的突变）和乘客基因（细胞重复分裂中积累的随机突变）仍然是一大难题。尽管基因在肿瘤发生中的作用最终要取决于功能实验的验证，
图 2 胰腺癌治疗的示意图[23]与其他治疗方式相比，手术切除是目前唯一能够显著延长病人生存期的治疗方式。没有发生远端转移的胰腺癌，根据局部扩张的程度不同可以分成三类：可以切除的、临界可切除的和局部晚期的。这三类的胰腺癌之间的界限并不是绝对的，因为能不能进行切除取决于外科技术。为了获得更好地局部控制并最终提高患者的生存率，美国、欧洲和日本很多临床研究中采用了新辅助放化疗。手术切除对早期复发的患者无能为力，对于没有侵袭性并发症或者潜在转移的患者，新辅助治疗是一个更好的选择。在手术前进行化疗，足量化疗药物的输送能得到更好的保障。切除后的肿瘤床难以进行药物输送，，对放疗不敏感，因此术前治疗可能比术后治疗更有效[28]。对于临界可切除的胰腺癌患者，有效的新辅助治疗后 R0 切除的可能性更高，手术切除后患者的生存率更高。对于临界可切除或者局部晚期的胰腺癌患者是否应该推荐新辅助治疗，目前仍然缺少随机对照试验或者荟萃分析的有力证据。可能由于担心失去手术切除的机会，过去大部分的临床试验都没有招募到足够人数的患者
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R735.9
本文编号：2547023
【图文】：
图 1 胰腺癌的进展模型[22]胰腺癌有四个主要的驱动基因，其中一个是致癌基因，三个是抑癌基因。KRAS基因编码一个小 GTP 酶，介导生长因子受体下游的信号，KRAS 基因是最常见的突变致癌基因，超过 90%的肿瘤中出现了 KRAS 基因的体细胞突变[24]。CDKN2A 基因编码一个重要细胞周期调控蛋白，CDKN2A 基因是最常见的突变抑癌基因，在超过90%的导管腺癌中丧失功能。TP53 基因编码的蛋白在细胞应激反应中有重要作用，在多种肿瘤中发生突变，TP53 抑癌基因的体细胞突变在胰腺癌中也很常见。SMAD4抑癌基因介导转化生长因子 β（transforming growth factor β，TGFβ）受体下游的信号，在大约 50%的肿瘤中失活。近年来，胰腺癌患者的全外显子测序和全基因组测序为我们提供了新的研究手段。除了常见的四个驱动基因，研究人员又发现了几百个其他的基因突变[25]，但是区分驱动基因（促进肿瘤发生的突变）和乘客基因（细胞重复分裂中积累的随机突变）仍然是一大难题。尽管基因在肿瘤发生中的作用最终要取决于功能实验的验证，
图 2 胰腺癌治疗的示意图[23]与其他治疗方式相比，手术切除是目前唯一能够显著延长病人生存期的治疗方式。没有发生远端转移的胰腺癌，根据局部扩张的程度不同可以分成三类：可以切除的、临界可切除的和局部晚期的。这三类的胰腺癌之间的界限并不是绝对的，因为能不能进行切除取决于外科技术。为了获得更好地局部控制并最终提高患者的生存率，美国、欧洲和日本很多临床研究中采用了新辅助放化疗。手术切除对早期复发的患者无能为力，对于没有侵袭性并发症或者潜在转移的患者，新辅助治疗是一个更好的选择。在手术前进行化疗，足量化疗药物的输送能得到更好的保障。切除后的肿瘤床难以进行药物输送，，对放疗不敏感，因此术前治疗可能比术后治疗更有效[28]。对于临界可切除的胰腺癌患者，有效的新辅助治疗后 R0 切除的可能性更高，手术切除后患者的生存率更高。对于临界可切除或者局部晚期的胰腺癌患者是否应该推荐新辅助治疗，目前仍然缺少随机对照试验或者荟萃分析的有力证据。可能由于担心失去手术切除的机会，过去大部分的临床试验都没有招募到足够人数的患者
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R735.9
本文编号：2547023
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