耐药和转移是肿瘤患者治疗失败的主要原因,肿瘤干细胞和上皮细胞间质转化(EMT)被认为起重要作用,目前研究发现这两种表型之间可能存在功能上的联系。我们前期研究发现阿霉素耐药的甲状腺未分化癌细胞中近70%SP细胞(富集干细胞的细胞群),但其对耐药的作用机制尚不清楚。为探讨甲状腺肿瘤干细胞与EMT之间的关系,我们拟首先用Hoechst染色,流式细胞仪分选甲状腺未分化癌肿瘤干细胞和非肿瘤干细胞,比较SP和non-SP细胞肿瘤干细胞特征、EMT特征及对化疗药物的耐药性,再用阿霉素分别诱导SP和non-SP细胞耐药,分析耐药的non-SP细胞是否具有肿瘤干细胞特征,并比较耐药细胞与亲代细胞EMT特征差异,寻找重要调节蛋白,用siRNA技术对该蛋白的作用验证。该研究将明确药物是否能诱导EMT使肿瘤细胞转化为获得性肿瘤干细胞,从而解释甲状腺未分化癌耐药的机制,可为根治甲状腺未分化癌提供可能的新的治疗靶点。
Cancer stem cells;thyroid;side population;epithelial–mesenchymal transit;drug resistance
耐药和转移是肿瘤患者治疗失败的主要原因,肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)和上皮细胞间质转化(epithelial–mesenchymal transition,EMT)被认为起重要作用,目前研究发现这两种表型之间可能存在功能上的联系。为探讨甲状腺肿瘤干细胞与EMT之间的关系,我们首先用Hoechst 33342染色,流式荧光激活分选(Fluorescent Activated Cell Sorting,FACS)技术分选甲状腺未分化癌细胞株SW1736中的侧群细胞和非侧群细胞(non-SP)。用阿霉素诱导non-SP细胞耐药,比较SP、non-SP、non-SP耐药、SW1736细胞肿瘤干细胞特征、EMT特征及对化疗药物的耐药性,再分析耐药的non-SP细胞是否具有肿瘤干细胞特征,并比较耐药细胞与亲代细胞EMT特征差异。结果显示甲状腺未分化癌细胞株中存在具有干细胞特性的SP细胞。non-SP耐药细胞流式分选不能产生SP细胞,只能形成non-SP细胞。Real time PCR结果显示,在SP、 non-SP、non-SP耐药三种细胞中,SP细胞较non-SP高表达干细胞标志nestin,肿瘤耐药基因ABCG2以及EMT相关基因slug、β-catenin 、vimentin 、N-cadherin;Non-SP耐药较non-SP细胞slug表达上调;Non-SP耐药细胞与SP细胞相比,slug表达增高,ABCG2、nestin、N-cadherin表达下降。CD133仅在SP细胞中有极少量表达,均未检出E-cadherin。Western blot中,SP与non-SP细胞相比,β-catenin、vimentin表达明显升高(P<0.05),蛋白和基因水平的表达趋势相一致。综上所述甲状腺未分化癌细胞株中存在SP细胞,该群细胞增殖能力强,高表达干细胞标志、肿瘤耐药基因及EMT相关基因和蛋白。本研究第一次在甲状腺肿瘤细胞株中,用分离出的non-SP细胞诱导耐药,发现阿霉素诱导耐药不能将非肿瘤干细胞即non-SP细胞转化为获得性肿瘤干细胞即SP细胞,但可导致 EMT的异常激活。耐药引起的SP比例升高可能是由于SP细胞本身增殖引起的。因此SP细胞可能是肿瘤耐药、复发、转移的根源。肿瘤的根治需要同时针对CSCs和EMT信号通路。