COX-2抑制剂诱导结肠癌干细胞分化和逆转化疗耐药的作用及其分子机制研究

诱导肿瘤干细胞分化是抗肿瘤干细胞最有应用前景的方法之一。研究表明PGE2和Wnt信号通路共同调节干细胞的自我更新和分化，COX-2是PGE2合成的关键酶，COX-2抑制剂预防结肠腺瘤恶变，但其对结直肠癌干细胞(CSC-SCs)的作用，迄今国内外尚无报道。申请人前期研究结果显示，COX-2抑制剂在结肠癌细胞株中下调干性标记物、上调分化标记物的表达，可能与抑制Wnt信号通路和促进干细胞进入细胞增殖周期有关。为证实该假说，我们拟通过原代CSC-SCs球体外模型和CSC-SCs 小鼠体内模型，证实COX-2抑制剂诱导CSC-SCs分化的作用，检测细胞分化后对药物敏感性的改变，并通过检测细胞周期和Wnt信号通路的基因和蛋白水平变化，再以生物信息学方法分析COX-2抑制剂抗CSC-SCs作用的分子机制；旨在系统地探索抗CSC-SCs的方法，挖掘潜在的靶点和药物，为提高结直肠癌治疗效果开辟新策略。

本项目的细胞实验已经基本完成，我们发现塞来昔布可以下调干细胞标志物的表达，而且与时间和药物的剂量成正比，同时Wnt信号通路也被塞来昔布抑制，Wnt信号通路的活化与结直肠癌细胞的干性相关（Cancer Invest， 31(2)，97-102，2013）。.本项目的动物实验有序进行，我们初步发现，COX2抑制剂塞来昔布处理后细胞的成瘤能力显著比未处理的细胞差，表现在成瘤的速度和大小。另外，当把细胞种植于裸鼠的皮下，给于塞来昔布的处理后，皮下肿瘤的生长速度减慢，取处理后瘤组织进行免疫组化的检测发现肿瘤组织中几个干性标志物的表达包括：CD133、ALDH1、CD166等均较未处理的组织表达低，结果显示化疗后干性标志物的表达水平上调，而且ALDH1的表达水平与患者的复发成正相关（BJC，）。.我们发现肿瘤干细胞的标志物CD133在血清中的表达水平与肿瘤患者的预后相关，表达水平越高的患者对药物治疗越不敏感，而且预后差（PLOS ONE，8(2)，e55520, 2013）。..在结直肠癌干细胞领域做的工作，除了以上几点外，研究团队还致力于开发结直肠癌肿瘤干细胞的标志物，现有的标志物难以很好的区分肿瘤干细胞和普通的癌细胞，我们通过高通量基因组的方法，通过比较有效和无效的患者来筛选潜在的预测化疗不敏感的标志物，以及肿瘤干细胞的标志物（Cancer Lett.2013 Aug 9;336(1):106-13）。.基于以上的研究成果，项目组顺利的申请了后续2015国家自然科学基金课题。