Notch1通过上调sox9维持前列腺癌干细胞“干性”的研究

Cancer stem cells are considered to be the origin of tumor initiation, progression and recurrence. Previous studies have confirmed that Notch signaling pathway is involved in the regulation of "stemness" among a variety of tumor stem cells, but the mechanisms are still poorly understood. Our preliminary study found that Notch1 in prostate cancer stem cells can affect the chemosensitivity of cells by ABCC1 and found that down-regulation of Notch1 can reduce the self-renewal and tumorigenesis of cancer stem cells. Further studies suggested that sox9 might be a new target for Notch1 in cancer stem cells. This study attempts to further investigate the effect of Notch1 on the "stemness" by up-regulation and down-regulation of Notch1. The co-location of Notch1 and cancer stem cell markers in prostate cancer tissues were observed by confocal microscopy. The expression of Notch1 was further correlated with the clinical and pathological index.

肿瘤干细胞被认为是肿瘤起始、进展及复发的主要根源之一。以往研究证实Notch信号通路参与了多种肿瘤干细胞的“干性”调控，但具体机制尚不清楚。我们前期研究发现前列腺癌干细胞中Notch1可以通过ABCC1影响细胞的化疗敏感性，同时发现下调Notch1可以降低癌干细胞的自我更新、成瘤能力，进一步的研究提示sox9 可能是癌干细胞中Notch1新的靶基因。本实验拟进一步通过上调、下调Notch1表达，观察前列腺癌干细胞自我更新、分化潜能及体内成瘤等“干性”的变化，探讨Notch1对癌干细胞“干性”维持的促进作用；通过染色质免疫共沉淀证实sox9是否是Notch1的靶基因，阐明Notch1的作用机制；通过共聚焦显微镜观察Notch1与癌干细胞标记物在前列腺癌组织中的表达及共定共定位情况，进一步分析与前列腺癌临床、病理指标的关系，确定Notch1是否可以作为判断预后的指标。

前列腺癌是世界男性泌尿系统最好发的恶性肿瘤，肿瘤相关性致死率高居第二位。肿瘤干细胞被认为是肿瘤起始、进展及复发的主要根源之一。以往研究证实Notch信号通路参与了多种肿瘤干细胞的“干性”调控，但具体机制尚不清楚。我们前期研究发现前列腺癌干细胞中Notch1可以通过ABCC1影响细胞的化疗敏感性，同时发现下调Notch1可以降低癌干细胞的自我更新、成瘤能力，进一步的研究提示sox9 可能是癌干细胞中Notch1新的靶基因。基于上述研究背景，本项目拟进一步通过上调、下调Notch1表达，观察前列腺癌干细胞自我更新、分化潜能及体内成瘤等“干性”的变化，探讨Notch1对癌干细胞“干性”维持的促进作用；通过染色质免疫共沉淀证实sox9是否是Notch1的靶基因，阐明Notch1的作用机制。进一步分析与前列腺癌临床、病理指标的关系，确定Notch1是否可以作为判断预后的指标。本实验在体外低表达Notch1后，肿瘤细胞增殖能力，侵袭迁移能力降低。同时，下调Notch1可以显著抑制细胞球囊形成能力。动物实验表明敲低Notch1后，shRNA组小鼠皮下瘤体积较对照组显著降低。实时荧光PCR和western blot结果表明当Notch1低表达后，sox9的mRNA表达明显降低，表明Notch1能参与调控下游sox9的表达。免疫组化结果表明肿瘤组织中ICN1显著高表达。对于临床标本信息的进一步分析，ICN1是前列腺癌生化复发的独立风险因素。为了探讨ICN1下游靶点，蛋白芯片显示ICN1可作用于下游AKT/CREB信号通路。以上结果表明Notch1可能通过调控sox9表达影响AKT/CREB信号通路为此肿瘤干细胞“干性”。该项目结果将进一步丰富拓展维持前列腺癌干性的新机制。进一步阐明Notch1信号通路在前列腺癌中的机制，为后续进一步研究Notch1信号通路和前列腺癌发病机制奠定了基础。