微环境调控对EMT/β-catenin核内转移介导的胰腺癌干细胞形成及胰腺癌化疗异质性发生的抑制作用

胰腺癌化疗耐药性是胰腺癌预后差的主要原因,肿瘤干细胞与肿瘤耐药的相关性引起人们的高度关注, 胰腺癌干细胞2007年被首次鉴定并验证具有化疗药物高度耐药性。经过上皮间质转化（EMT）/β-catenin核内转移的胰腺癌化疗耐药细胞，呈现干细胞表型。而且低氧微环境既是诱导EMT发生的刺激因素也是维持肿瘤干细胞特性和生存的主要条件，因此我们认为低氧微环境通过激活EMT/β-catenin核内转移，诱导胰腺癌细胞转化成胰腺癌干细胞并维持干细胞的自我更新，引起胰腺癌的化疗耐药。且相关研究发现hyperoxia条件下肿瘤细胞能够进行间质上皮转化，逆转和阻滞EMT的发生，因此我们设想:应用基因技术干扰β-catenin表达联合hyperoxia处理，双重阻遏EMT/β-catenin核内转移，减少胰腺癌干细胞的形成和自我更新，靶向胰腺癌干细胞，改善胰腺癌化疗药物耐药，为胰腺癌治疗提供临床和基础的科学依据

EMT在胰腺癌耐药和转移中扮演重要角色，了解EMT过程中代谢（如葡萄糖、氨基酸）的变化，细胞膜上各种代谢通道的改变，以及细胞中线粒体的改变，是针对EMT进行胰腺癌治疗的一种关键方法，因此，在此设想的基础上我们应用TGF-β诱导胰腺癌细胞进行EMT变化，测定了EMT前后线粒体膜电位以及线粒体中活性氧和线粒体DNA拷贝数的变化。结果显示应用TGF诱导胰腺癌细胞发生了EMT中， EMT后的胰腺癌细胞DNA拷贝数明显增加，胰腺癌细胞的线粒体数目有增长趋势，而线粒体的膜电位明显降低，导致胰腺癌细胞内ROS明显增多。这些结果说明胰腺癌细胞在进行EMT时，伴有线粒体功能和数量的变化。纠正线粒体的变化，可能改善胰腺癌化疗效果。DKK 3是Wnt／β-catenin信号通路拮抗剂，我们通过慢病毒建立DKK3过表达细胞并以CoCl2 100uM（模拟低氧环境）下观察对胰腺癌细胞EMT和干细胞形成的影响，进一步了解对肿瘤细胞化疗的效果。结果显示DKK3抑制低氧刺激的EMT形成，抑制了β-catenin的转录效果，降低β-catenin下游基因的表达和干细胞标记物OCT4的表达，并且流式细胞分析显示DKK3抑制了肿瘤干细胞的形成，表现为CD133+细胞显著下降。DKK3降低了吉西他滨治疗胰腺癌的IC50值，增加吉西他滨诱导胰腺癌细胞的凋亡率。Sirt1编码的蛋白是组蛋白去乙酰化酶家族中的一员, 参与细胞的增殖、分化、衰老和凋亡。sirt1抑制缺氧情况下氧化应激诱导的细胞凋亡和衰老,促进肿瘤细胞形成和生长，并诱导肿瘤EMT而导致肿瘤的转移。因此我们首次探讨抑制Sirt1是否能够改善胰腺癌的化疗敏感性，结果显示抑制Sirt1可以增强吉西他滨治疗胰腺癌的疗效。