在新分选策略下Notch信号通路对人乳腺癌干细胞调控机制的研究

乳腺癌干细胞是乳腺癌耐药和复发的根本原因，近年来针对乳腺癌干细胞信号通路的研究成为热点。Notch信号通路可调控各谱系细胞的增殖、分化与凋亡。有研究发现Notch信号通路与细胞周期调控因子p21及Wnt信号通路关系密切，Wnt信号通路发挥作用依赖于Notch信号通路的活化。我们前期研究发现Notch1、p21在富集乳腺癌干细胞的细胞系中高表达，并已证实Wnt信号通路是调控乳腺癌干细胞的重要信号通路，因此我们推测Notch信号通路是调控乳腺癌干细胞的关键通路。本项目拟在已成功筛选CD44+/CD24-/lin-表型人乳腺癌干细胞的基础上，加用最新标志物乙醛脱氢酶1（ALDH1）分离出更高纯度人乳腺癌干细胞，运用慢病毒载体感染调控Notch信号通路，研究乳腺癌干细胞生物学特性的变化，探讨乳腺癌干细胞耐药的可能机制。本研究的成功实施，将为寻找有效治疗乳腺癌的新靶点提供理论基础和实验依据。

目的：研究Notch1信号通路对CD44+/CD24-/ALDH1+标记的乳腺癌干细胞生物学特性的影响及其机制。方法：乳腺癌微球培养法富集耐阿霉素乳腺癌细胞系MCF-7/ADR的乳腺癌干细胞，流式细胞仪检测并筛选以CD44+/CD24-/ALDH1+为标记的乳腺癌干细胞；RT-PCR法和Western-blot法检测Wnt1、ABCG2、P21等相关基因mRNA水平和蛋白水平表达差异；Transwell侵袭小室检测细胞侵袭能力的差异；细胞球克隆形成实验检测细胞自我更新能力的差异；CCK8法检测药物敏感性差异。裸鼠肿瘤模型研究致瘤能力差异及体内药物敏感性的差异，并辅以动物活体成像系统监测肿瘤在体转移情况。结果：流式细胞仪检测MCF-7/ADR细胞球中CD44+/CD24-/ALDH1+乳腺癌干细胞比例明显提高（p<0.01）。Notch-siRNA慢病毒载体干扰Notch1表达后，乳腺癌干细胞自我更新能力降低，侵袭迁移能力及成瘤能力下降，ABCG2、P21、WNT1等维持自我更新及介导化疗耐药的基因在mRNA和蛋白水平均有下降。表阿霉素、多西紫杉醇等化疗药物敏感性增加。结论：Notch1信号通路与乳腺癌干细胞的自我更新能力、侵袭转移能力、成瘤能力及耐药等密切相关，干预Notch1的表达可以有效的逆转乳腺癌干细胞的特性，并增加化疗药物的敏感性，同时亦可减少肿瘤远处转移的可能性，为临床治疗乳腺癌提供了新的思路。