雷公藤甲素体内外抗胶质瘤干细胞效应的研究

胶质母细胞瘤是成人颅内最常见的恶性肿瘤，预后仍不理想。近来研究表明，信号转导通路的异常活化以及肿瘤干细胞的存在可能是胶质瘤发生、发展及治疗抗拒的根源。我们的前期研究结果表明：（1）从胶质瘤患者肿瘤组织分离出胶质瘤干细胞（GSCs），在体外具有多向分化的能力，在动物模型体内有较强的成瘤能力；（2）GSCs存在信号转导通路的异常活化，对化疗药物更加耐药；（3）中药单体成分雷公藤甲素（TPL）在纳摩尔浓度水平可对胶质瘤细胞株U87、SKMG-4、顺铂耐药细胞株U251/CP2及胶质瘤原代培养细胞具有显著的杀伤能力，并可抑制GSC形成肿瘤球的能力。本研究旨在探讨：（1）TPL在体外单药或联合替莫唑胺(TMZ)对GSC的杀伤作用；（2）TPL抗胶质瘤干细胞及逆转化疗抗拒的分子机制；（4）TPL在动物模型中单药或联合TMZ对胶质瘤的作用。

背景与目的：胶质母细胞瘤是成人颅内最常见的恶性肿瘤，预后仍不理想。我们的前期研究结果表明：（1）从胶质瘤患者肿瘤组织及胶质瘤细胞系分离出胶质瘤起始细胞（GICs），对化疗药物更加耐药；（2）中药单体成分雷公藤甲素（TPL）在纳摩尔浓度水平可对胶质瘤细胞株具有显著的杀伤能力。本研究旨在探讨TPL在体内外单药或联合替莫唑胺(TMZ)对GIC的杀伤作用，阐明其相关分子机制。方法：（1）采用“悬浮克隆球形成法”诱导并鉴定GIC；（2）肿瘤球形成实验检测TPL单药或联合TMZ对GIC自我更新的影响；（3）MTS法检测TPL单药或联合TMZ对GIC增殖的作用；（4）流式细胞法检测TPL单药或联合TMZ对GIC细胞周期及凋亡的影响；（5）Western blot检测TPL单药或联合TMZ处理后，细胞周期及凋亡相关蛋白的变化；（6）Western blot检测TPL单药或联合TMZ处理后，NF-kB信号转导通路相关蛋白及MGMT的变化；（7）荧光素酶报告基因检测TPL单药或联合TMZ处理对NF-kB活化的影响；（8）小鼠颅内GIC原位模型检测TPL单药或联合TMZ处理对生存期的影响。结果：（1）提取的GIC在体外能够成球，表达神经干细胞相关标志物，分化诱导后，可表达胶质细胞标志物。GIC在动物体内具有成瘤能力；（2）TPL单药及与TMZ联用后显著抑制GIC自我更新的能力；（3）TPL单药及与TMZ联用后显著抑制GIC的体外增殖能力；（4）TPL单药及与TMZ联用后显著增加GIC细胞周期中Sub G1期的比例，明显诱导GIC凋亡的产生；（5）TPL单药及与TMZ联用明显下调细胞周期相关蛋白cyclin D1及凋亡相关蛋白Bcl-2与XIAP的表达；（6）TPL单药及与TMZ联用明显下调GIC中NF-kB信号转导通路相关蛋白的表达，但不改变MGMT的状态；（7）TPL单药及与TMZ联用明显下调NF-kB的转录活性；（8）TPL与TMZ联用有延长实验动物生存期的趋势。完成情况及取得成果：项目依照计划书进行，仅小部分内容进行调整。研究结果达到预期目标，表明TPL单药对GIC具有杀伤作用，并与TMZ有协同作用，其机制主要是通过下调NF-kB信号转导通路活性，诱导GIC产生凋亡。本项目培养研究生一名；发表中文综述与论著各一篇；SCI杂志（IF：2.2）一篇，已接收。英文书籍章节一章。