5-杂氮-2'-脱氧胞苷对乳腺肿瘤干细胞自我更新的抑制及机制

清除或抑制肿瘤干细胞是防止肿瘤复发的关键；5-杂氮-2'-脱氧胞苷（5-aza-2'-deoxycytidine, DAC）是一种表观遗传抗癌药物，可通过去甲基化依赖或非依赖机制抗癌，但DAC对肿瘤干细胞生物效应如何却未见报道。我们的前期研究表明，DAC可以下调Nanog表达，抑制MDA-MB-468乳腺肿瘤干细胞的自我更新。本研究将从以下几方面深入研究DAC抑制乳腺肿瘤干细胞的自我更新及机制：1. DAC是否可以抑制其它来源乳腺癌肿瘤干细胞的自我更新；2.DAC抑制肿瘤干细胞自我更新，尤其是DAC下调MDA-MB-468 Nanog表达的机制；3. DAC和组蛋白去乙酰化酶的抑制剂Trichostantin A联用对抑制肿瘤干细胞自我更新有无协同作用。本研究可以深入了解DAC治疗乳腺瘤复发的潜在临床价值，阐明DAC抑制乳腺肿瘤干细胞自我更新的机制可为治疗乳腺癌的复发寻找新的治疗靶点。

目的：研究5-杂氮-2’-脱氧胞苷（5-aza-2’-deoxycytidine，DAC）对不同乳腺癌细胞系中肿瘤干细胞自我更新的影响及机制。方法：贴壁培养的乳腺癌细胞单个化后用于细胞培养基悬浮培养。于细胞培养的当天起加100nmol/L和500nmol/L的DAC 于干细胞培养基中处理细胞，以01.% DMSO作为对照，每天添加同样浓度DAC或DMSO于干细胞培养基直到第七天，于培养的第7天，计数直径在40μm以上初级细胞球的数目。肿瘤干细胞自我更新能力以次级细胞球球形成率和初级细胞球中CD44+/CD24-细胞的百分比来衡量。次级级细胞球形成率=次级细胞球的数目/接种细胞数目×100%。在流式细胞上分析CD44+/CD24-细胞的百分比。细胞凋亡用流式细胞仪Annexin-V法。用定量PCR和免疫印迹检检测Nanog，Oct4，Sox2基因的表达量。结果：1. 100nmol/L和500nmol/L DAC都能抑制三个细胞系乳腺癌干细胞次级细胞球的形成率，抑制初级细胞球中乳腺肿瘤干细胞CD44+/CD24-百分率；100nmol/L DAC不增加，但500nmol/LDAC增加乳腺癌初级细胞球细胞凋亡百分率。100nmol/L DAC均可下调三个细胞系初级细胞球细胞Nanog 和Oct4 mRNA的表达，但不能下调三个细胞系初级细胞球细胞Sox2 mRNA的表达。100nmol/L DAC 可以下调三个细胞系初级细胞球细胞 Nanog蛋白的表达。结论：低浓度100nmol/L DAC和高浓度500nmol/L DAC都可抑制乳腺肿瘤干细自我更新。低浓度DAC只对肿瘤干细胞自我更新有抑制作用，而不诱导肿瘤干细胞凋亡；高浓度DAC对肿瘤干细胞自我更新有抑制作用，同时诱导肿瘤干细胞凋亡；100nmol/LDAC下调乳腺癌初级细胞球Nanog的表达，提示DAC下调乳腺肿瘤干细胞Nanog的表达。综上所述，低浓度抗肿瘤药DAC可以抑制乳腺癌干细胞的自我更新，提示使用低浓度DAC就能靶向肿瘤干细胞而达到治疗效果，肿瘤干细胞Nanog可能是治疗乳腺癌的一个新靶标。