NOTCH1-AKT-ABCG2通路对结肠癌干细胞耐药性的调控机制

Drug resistance of tumor stem cells is an important mechanism of chemotherapy failure, this changed the traditional view of chemotherapy. Signal pathway has been found to play a role in the regulation of blood system, nervous system, skin and breast cancer CSCs. However, mechanisms that how these pathways regulate colon cancer stem cell resistance are still unclear. Our preliminary experiment demonstrated that NOTCH pathway is activated in the colon cancer stem cells, and is closely related to the colon cancer stem cell formation and resistance. Based on our previous experimental results and the latest research in this field, we speculate that NOTCH-AKT-ABCG2 pathway plays an important role in the regulation of cancer stem cells chemotherapy.This study includes both in vitro and in vivo experiments. This study will provide new therapy target and help to indicate prognosis.

当前的研究表明肿瘤干细胞的存在是肿瘤发生、发展、转移和耐药的根本原因，这改变了对传统肿瘤理论的认识。经典的NOTCH信号通路已经被发现在调控血液系统、皮肤、神经系统和乳腺肿瘤的干细胞中发挥着作用。然而，对于该通路如何调控结肠癌干细胞的耐药机制仍不清楚。本课题组前期实验通过细胞系无血清培养获得稳定的结肠癌干细胞球为基础，证实NOTCH通路在结肠癌干细胞中异常激活，并与结肠癌干细胞的形成及其耐药机制密切相关。同时我们前期的实验也发现NOTCH通路、AKT通路和ABCG2化疗抵抗通路之间的关联性。基于本课题组前期实验结果和该领域的相关报道，我们推测在结肠肿瘤干细胞的耐药机制中可能存在NOTCH-AKT-ABCG2这一新的调控网络。本研究拟从细胞、裸鼠模型、临床样本三方面检验该假设，明确该通路在结肠癌耐药中的调控机制，为抗结肠癌耐药提供新的治疗靶点，具有十分重要的理论意义和潜在的临床应用价值。

背景：结直肠癌耐药是患者复发的主要原因之一，研究结直肠肿瘤细胞耐药的分子机制.对于提高疗效和延长患者生存具有重要的临床意义。现阶段肿瘤耐药的调控涉及到了诸多分子的改变，如基因突变和异常甲基化，耐药相关基因转录激活等分子机制。本项课题旨在挖掘结直肠肿瘤化疗耐药的新靶点，为肿瘤的治疗提高新的思路。主要研究内容：本项目主要研究内容可分为2部分。我们通过二代测序技术结合公共数据库筛选发现了潜在的、新的耐药基因MEGF6和ABCB4。通过我科室的临床样本，我们也发现了MEGF6和ABCB4分子与肿瘤患者的生存时间和无复发生存时间相关。进一步通过MTT实验、克隆形成实验、western blot实验证明了MEGF6与ABCB4与肿瘤增殖和对氟尿嘧啶的敏感性相关；通过transwell实验、qPCR实验、western blot实验发现MEGF6影响了肿瘤的转移；进一步实验发现MEGF6促进TGFβ的表达影响TGFβ信号通路，而ABCB4影响氟尿嘧啶介导的凋亡途径，影响了肿瘤细胞对氟尿嘧啶的敏感性。在这部分研究工作中，我们发现了两个与氟尿嘧啶耐药相关的蛋白ABCB4和MEGF6，同时也证明了这两个分子与临床患者复发和无复发生存时间密切相关，提示ABCB4和MEGF6对于结直肠癌复发的监测具有潜在的临床价值。通过以上的工作，发现影响氟尿嘧啶敏感性的新分子，为结直肠癌治疗提供了新的思路。