CXCR4信号轴调控CD133阳性胃癌细胞分子生物机制研究

既往研究表明CXCR4信号轴驱动血液、脑、胰腺肿瘤起始细胞向转移靶器官迁移，但是由CXCR4信号轴介导胃肿瘤亚群细胞在远处转移中的作用及其信号调控机制尚不明确。本课题组前期在胃癌CD133阳性细胞裸鼠成瘤模型中观察到：CD133基因及蛋白在转移灶中表达较肿瘤原发灶中明显下降；CXCR4基因及蛋白表达较肿瘤原发灶上升，体外实验激活/抑制CXCR4信号轴可上调/下调PI3K-AKT通路。基于上述发现，结合国外报道"抑制PI3K-AKT下游mTOR通路显著上调CD133表达"，我们假设：在肿瘤转移微环境中，CXCR4信号轴被激活，启动PI3K-AKT-mTOR通路调控CD133基因表达及蛋白合成，并验证CXCR4信号轴对胃肿瘤亚群细胞黏附及侵袭的作用。本课题通过深入研究CXCR4信号轴调控胃肿瘤标记CD133的分子机制，对解释由CXCR4信号轴介导胃肿瘤亚群细胞在转移中的作用有重要创新意义。

免疫细胞化学染色证实KATO-III细胞呈CXCR4、Akt、p-Akt及CD133阳性表达。SDF-1α组中，CXCR4、p-Akt及CD133蛋白表达与对照组相比明显增高(P<0.05) 。与对照组相比，CD133 mRNA表达明显增高。AMD3100组与对照组相比，CXCR4、p-Akt及CD133蛋白表达显著下降。LY294002组中，p-Akt、CD133蛋白表达与对照组相比显著下降 。同时，与对照组相比，CD133mRNA表达有显著差异。 刺激或抑制SDF-1α/CXCR4轴可经由PI3K/Akt信号通路上调或下调CD133表达。本研究发现SDF-1α/CXCR4轴可经由PI3K/Akt信号通路上调或下调胃癌细胞中CD133表达，并可能由此进而调节胃癌的转移；而通过阻断该轴则可能为防治胃癌转移提供了一个新的思路。. 我们通过本研究发现，不同分化程度的胃癌细胞系KATO-III、SGC7901、AGS、MKN-45中 CD133、P-gp及Bcl-2蛋白的表达水平不同。CD133、P-gp及Bcl-2蛋白及mRNA的表达，CD133阳性组高于未分选组，未分选组高于CD133阴性组。免疫荧光结果证实P-gp及Bcl-2蛋白的表达，CD133阳性组高于未分选组及CD133阴性组。CCK-8结果表明，对5-氟尿嘧啶敏感性，在相同药物浓度下，CD133阳性组耐药性高于未分选组及CD133阴性组。Hoechst 33258检测5-FU处理细胞之后的凋亡，提示CD133阳性胃癌细胞具有相对较强的抗凋亡能力。 CD133在胃癌细胞中与P-gp、Bcl-2的表达存在相关性，提示CD133可能促进肿瘤细胞耐药。总问言之，本研究表明CD133可能通过PI3K/Akt/p70S6K信号通路调节胃癌细胞的化疗耐药，而干扰CD133的表达对于抑制PI3K/Akt/p70S6K信号通路调节胃癌细胞的化疗耐药，而干扰CD133的表达对于抑制PI3K/Akt/p70S6K信号通路的活化并因此增强5-FU的细胞毒作用是行之有效的。因此，CD133表达及PI3K/Akt/p70S6K信号通路将可能成为未来逆转胃癌化疗耐药的极为重要靶点。. 通过本课题研究，共发表论著10篇，SCI 1篇，中文核心期刊论著9篇，培养研究生6名，已毕业3名，在读3名。