胰腺星状细胞上皮-间质转化介导慢性胰腺炎向胰腺癌的演变

Chronic pancreatitis and pancreatic cancer are common disease. Chronic pancreatitis can develop to pancreatic cancer, However, its mechanism is unclear. Pancreatic stellate cells (PaSC) plays the most critical role in the development of chronic pancreatitis. Recent studies suggest that activation of PaSC may also be related to the initiation and progression of pancreatic cancer.Our previous studies found PaSC complete activation process by epithelial - mesenchymal transition (EMT).In recent years , that normal epithelial cells change into malignant cells by EMT process reported by Cell and Can Res.To this end, we propose hypothesis: PaSC mediated chronic pancreatitis developing to pancreatic cancer by EMT.And we intended to verify it by following researches: To investigate the occurrence of EMT in normal PaSC activation process and the changes of PaSC activation after intervention of EMT. Xenograft transplant fluorescently labeled PaSC and pancreatic cancer cell lines to observe the outcome of PaSC and the occurrence of EMT. Replant the labeled PaSC which key signaling pathway of EMT was intervented and to observe the differences in tumorigenicity. From the above research, function of EMT mediated by PaSC in evolution of chronic pancreatitis into pancreatic cancer would be confirmed, and a reference for exploration the relationship between chronic inflammation and cancer would be provided.

慢性胰腺炎和胰腺癌是常见疾病，慢性胰腺炎可以演变为胰腺癌，其机制尚不清楚。胰腺星状细胞（PaSC）在慢性胰腺炎的发生发展中起着最关键的作用，而最近的研究提示PaSC的活化也可能和胰腺癌的发生发展有关。我们的前期研究发现PaSC通过上皮-间质转化（EMT）而完成活化过程。近年来，《Cell》等权威杂志报道正常上皮细胞可以通过EMT而转变为恶性肿瘤细胞。为此，我们提出假设：PaSC通过EMT介导慢性胰腺炎向胰腺癌转变。并拟通过下列研究来进行验证，研究内容包括：正常PaSC的活化过程中EMT的发生以及干预EMT的发生后，PaSC的活化差异；体内种植荧光标记的PaSC和胰腺癌细胞株，观察PaSC的转归和EMT的发生；EMT关键信号通路干预后的标记PaSC再次种植，观察成瘤差异。通过上述研究，明确PaSC介导的EMT在慢性胰腺炎向胰腺癌的演变过程中的作用，也可以为慢性炎症和肿瘤的关系研究提供借鉴。

胰腺炎症与恶性肿瘤发生密不可分，慢性炎症可导致恶性变，癌症也常常合并病灶周围炎症。对于胰腺炎-癌转变过程的研究有助于我们解释胰腺癌发生的分子机制，并有望从中筛选出预防胰腺癌的有效手段。胰腺星状细胞（PSCs）激活是慢性胰腺炎、胰腺癌发生发展的重要细胞事件，本课题主要从PSCs激活过程本身以及PSCs激活在胰腺炎-癌转变中的作用和意义角度进行深入研究。在原课题的设计思路基础上，我们结合实验进展结果，分两个部分完成了本课题内容。. PSCs激活可能涉及上皮-间质转化（EMT）这一重要机制，但证据尚不确切。本课题的第一部分重点着眼于PSCs在体外培养条件下的激活过程，开展了细胞功能实验，并检测了EMT相关基因表达。我们发现伴随着PSCs激活，细胞迁移能力显著增强。在mRNA以及蛋白质水平，相关基因表达量的改变提示EMT机制参与了PSCs激活过程：上皮表型基因表达降低，间质表型基因表达升高，同时EMT关键转录因子Snail和Slug的表达亦显著升高。本部分的研究结果对于探索PSCs发生来源，以及对于PSCs激活过程调控机制的深入研究具有重要意义。. 在第二部分中，我们通过构建体外模型，研究了炎-癌转变过程中的重要事件——胰腺上皮内瘤变（PanINs）中PSCs激活、其机制及其具体生物学意义。我们首先研究了人类PanINs病灶中PSCs激活情况，发现PanINs病变的级别越高，其病灶周围炎症反应越重，而PSCs激活也越为显著。通过免疫组化染色研究，TGF-β、PDGF以及Hedgehog三条促纤维化信号通路可能参与了PanINs病变中PSCs激活。我们进一步通过体外干扰实验，证实以上通路在病变胰腺上皮促进PSCs激活中，对于PSCs的殖、迁移和α-SMA表达具有不同程度的促进作用。我们同时证明了PSCs细胞在发生激活之后，能够反之促进病变胰腺上皮细胞的增殖。而通过进一步的信号通路阻断实验，我们发现IL-6及其下游的Stat3信号通路介导了这种PSCs对于上皮细胞的促增殖作用。这是首次对于PanINs中PSCs激活过程进行的系统研究，揭示了胰腺癌前病变中PSCs的重要角色及其生物学意义，进一步的机制研究可能对胰腺癌的防治提供相关线索。