胰腺癌化疗耐药性是胰腺癌预后差的主要原因,肿瘤干细胞与肿瘤耐药的相关性引起人们的高度关注, 胰腺癌干细胞2007年被首次鉴定并验证具有化疗药物高度耐药性。经过上皮间质转化(EMT)/β-catenin核内转移的胰腺癌化疗耐药细胞,呈现干细胞表型。而且低氧微环境既是诱导EMT发生的刺激因素也是维持肿瘤干细胞特性和生存的主要条件,因此我们认为低氧微环境通过激活EMT/β-catenin核内转移,诱导胰腺癌细胞转化成胰腺癌干细胞并维持干细胞的自我更新,引起胰腺癌的化疗耐药。且相关研究发现hyperoxia条件下肿瘤细胞能够进行间质上皮转化,逆转和阻滞EMT的发生,因此我们设想:应用基因技术干扰β-catenin表达联合hyperoxia处理,双重阻遏EMT/β-catenin核内转移,减少胰腺癌干细胞的形成和自我更新,靶向胰腺癌干细胞,改善胰腺癌化疗药物耐药,为胰腺癌治疗提供临床和基础的科学依据
pancreatic cancer;EMT;tumor stem cell;chemotherapy;mitochondria
EMT在胰腺癌耐药和转移中扮演重要角色,了解EMT过程中代谢(如葡萄糖、氨基酸)的变化,细胞膜上各种代谢通道的改变,以及细胞中线粒体的改变,是针对EMT进行胰腺癌治疗的一种关键方法,因此,在此设想的基础上我们应用TGF-β诱导胰腺癌细胞进行EMT变化,测定了EMT前后线粒体膜电位以及线粒体中活性氧和线粒体DNA拷贝数的变化。结果显示应用TGF诱导胰腺癌细胞发生了EMT中, EMT后的胰腺癌细胞DNA拷贝数明显增加,胰腺癌细胞的线粒体数目有增长趋势,而线粒体的膜电位明显降低,导致胰腺癌细胞内ROS明显增多。这些结果说明胰腺癌细胞在进行EMT时,伴有线粒体功能和数量的变化。纠正线粒体的变化,可能改善胰腺癌化疗效果。DKK 3是Wnt/β-catenin信号通路拮抗剂,我们通过慢病毒建立DKK3过表达细胞并以CoCl2 100uM(模拟低氧环境)下观察对胰腺癌细胞EMT和干细胞形成的影响,进一步了解对肿瘤细胞化疗的效果。结果显示DKK3抑制低氧刺激的EMT形成,抑制了β-catenin的转录效果,降低β-catenin下游基因的表达和干细胞标记物OCT4的表达,并且流式细胞分析显示DKK3抑制了肿瘤干细胞的形成,表现为CD133+细胞显著下降。DKK3降低了吉西他滨治疗胰腺癌的IC50值,增加吉西他滨诱导胰腺癌细胞的凋亡率。Sirt1编码的蛋白是组蛋白去乙酰化酶家族中的一员, 参与细胞的增殖、分化、衰老和凋亡。sirt1抑制缺氧情况下氧化应激诱导的细胞凋亡和衰老,促进肿瘤细胞形成和生长,并诱导肿瘤EMT而导致肿瘤的转移。因此我们首次探讨抑制Sirt1是否能够改善胰腺癌的化疗敏感性,结果显示抑制Sirt1可以增强吉西他滨治疗胰腺癌的疗效。