ALCAM上调 ABCB1转运体介导肿瘤干细胞耐药的分子机制

The chemotherapy resistance of cancer stem cells (CSCs) is the main reason for the failure therapy. It is of important to investigate the related mechnisms of chemotherapy resistance of CSCs. Our group has found that activated leukocyte cell adhesion molecule (ALCAM) is related with the stem of cancer cell, wich could sustain the activity of EGFR-AKT signaling pathway. The pre-experiment also showed that ALCAM could upregulate the expression of ABCB1 transport, thus enhancing chemotherapy resistance. The mechanisms that ALCAM regulate the expression of ABCB1 transport is not reported. In this study, we will detect the expression of ALCAM and ABCB1 in lots of tumor tissues from patients to analyse the relationship among ALCAM protein, ABCB1 transport and drug-resistance. We then investigate the related mechnisms that ALCAM regulates the expression of ABCB1 transport in vitro. At last, we would identify the potential value of ALCAM as the therapeutic target in vivo.

肿瘤干细胞的耐药性是导致化疗失败的一个主要原因，深入探究调控肿瘤干细胞耐药的机制并成功逆转，将对提升化疗效果产生重要价值。本课题组前期发现，在头颈鳞癌中活化白细胞粘附分子（ALCAM）是肿瘤干细胞的相关分子，并能够维持EGFR-AKT信号通路的激活。研究还发现，过表达ALCAM能上调ABCB1转运体的表达，增强肿瘤干细胞对化疗药物的抵抗。目前ALCAM调控ABCB1转运体表达的具体分子机制以及抑制ALCAM是否能逆转耐药性尚不清楚。本课题拟通过扩大样本量，检测ALCAM蛋白与ABCB1转运体在头颈鳞癌化疗敏感和化疗耐药组织中的表达水平，分析确定ALCAM、ABCB1转运体与肿瘤耐药的相关性；体外探讨ALCAM-ABCB1信号轴在耐药性形成中的作用机制；肿瘤组织移植瘤模型，观察靶向干预ALCAM表达对肿瘤耐药性的逆转效果。研究将为明确ALCAM作为逆转化疗耐药的靶点提供理论依据和实验基础。

耐药现象是导致口腔癌患者预后差的重要原因，其中跨膜转运蛋白家族成员在其中发挥重要作用。此外，免疫系统也参与口腔癌耐药性的形成。因此，深入探究口腔癌细胞耐药现象背后的机理，有重要的现实意义。活化白细胞粘附分子（ALCAM）作为神经递质发挥传递信号而被发现。随着研究的深入，其对癌细胞干性，耐药性，成骨前体细胞分化，以及对免疫系统的调控等功能陆陆续续被报道。但目前对不同生物学背景下，ALCAM表达调控的机制，以及其对细胞，组织等生物学功能的影响程度，研究并不深入。为此，本项目在课题组前期研究的基础上，拓展对ALCAM调控机制及功能的认识。明确ALCAM的上下游调控关系，对口腔鳞癌发生发展的影响，以及与口腔癌耐药性的相关性。构建小鼠口腔癌的移植瘤模型，检测靶向ALCAM对口腔鳞癌生长的影响，并分析免疫系统成分的变化，从细胞本身及外部免疫调控两个方面，探讨ALCAM的功能，为口腔癌的治疗提供实验基础。.主要研究结果如下：.1.免疫组化检测口腔鳞癌耐药和敏感组织中ALCAM和ABC跨膜转运蛋白ABCB1的表达存在差异，ALCAM和ABCB1在耐药组织中高表达。并存在相关性。体外细胞实验显示，敲低ALCAM后，细胞中ABCB1表达下降。此外，ABCG2，ABCC1转运体的表达也下降，而ABCC5的表达反而升高。ALCAM对ABC家族不同成员的调控可能存在差异。.2. 前期研究显示，口腔鳞癌组织中hedgehog通路中的转录因子Gli1/Gli2与ALCAM表达相关。本项目研究显示，激活该通路，ALCAM降解减慢，延长其半衰期。膜ALCAM与胞内ALCAM作用不同，该通路对ALCAM合成及功能的影响需进一步阐述。此外，sALCAM作为分泌蛋白，有报道，其可以作为鉴定肿瘤的标志物。hedgehog通路是否影响sALCAM的合成和分泌，也需要进一步探讨。.3. 在ALCAM导致口腔鳞癌化疗耐药的过程中，机体免疫应答是否发挥调控作用？ 首先根据ALCAM的胞外段，合成一系列抗体，细胞实验寻找结合能力强的抗体。构建口腔鳞癌移植瘤模型。ALCAM抗体靶向治疗后，观察小鼠瘤体以及免疫细胞，如Treg细胞、巨噬细胞、MDSCs和CD8+T等的变化，体内验证作为靶向治疗的可行性。