PRDX2 通过GSK-3β在结肠癌干细胞“干性”调控中的作用及机制研究

Colon cancer stem cells (CCSCs) are regarded as the root of the occurrence，development,metastasis and durg resistance of colon cancer. Peroxiredoxin 2 (PRDX2) plays an important role in colon cancer, but its role in the regulation of CCSCs remains unclear. Our previous studies have revealed that the interference of PRDX2 could induce apoptosis of colon cancer through GSK-3β/ β-catenin signaling pathways. Further study revealed the expression of PRDX2 as well as the stem cells markers CD44, CD133 was increased together in colon cancer tissues, and the expression of PRDX2 was increased in the stem cells of colon cancer. We therefore hypothesized that PRDX2 are closely related with CCSCs, and may regulate the stemness through interaction with GSK-3β. The central theme of this proposal is thus to elucidate the molecular basis of PRDX2 in regulating the GSK-3β-mediated pathway in CCSCs. Further studies will also evaluate the effect of PRDX2 on the expression levels, activity, cell localization, phosphorylation site and the downstream signal molecules of GSK-3β. Our proposed studies therefore hold value in providing a better understanding on the roles and protential mechanisms of PRDX2 in "acquisition" and "maintain" of stemness in CCSCs, and provide a new target and theoretical basis for the prevention and treatment of colon cancer.

结肠癌干细胞（CCSCs）被视为结肠癌发生、发展、转移及耐药根源。过氧化物还原酶2（PRDX2）在结肠癌发生发展中发挥重要作用，其与肿瘤干性的关系未见报道。课题组在前期研究发现干扰PRDX2可通过GSK-3β/β-catenin信号通路诱导结肠癌细胞凋亡的基础上，进一步发现高表达PRDX2的结肠癌组织标本中干性标志物CD44、CD133表达也明显升高、富集培养获得的结肠癌干细胞中PRDX2表达显著上调。因此我们推测PRDX2与结肠癌肿瘤细胞干性密切相关，可能通过GSK-3β调控结肠癌干性。本课题旨在前期研究基础上，以结肠癌干细胞及结肠粘膜永生化细胞为研究对象，进一步研究PRDX2对GSK-3β表达水平、活性、细胞定位、磷酸化位点以及下游干性调控信号分子等的影响，探讨PRDX2在结肠癌干性“获取”和“维持”的调控作用及其机制，以期为结肠癌防治提供新的靶点和理论依据。

结肠癌是常见的恶性肿瘤之一。据统计，全世界诊断的恶性肿瘤中，结肠癌发病率和死亡率均排名前十位。在我国，结肠癌的发病率和死亡率成升高趋势。尽管新的抗肿瘤靶向药物在不断被发现，不同治疗方法的联合治疗在持续进展，我国结肠癌根治术后的5年生存率仍较低。导致该疾病治疗失败和患者短期内死亡的首要原因是肿瘤对放疗、化疗的抵抗和肿瘤的复发、转移。因此，深入研究结肠癌发生和形成机制，以减少结肠癌的转移与复发是目前亟待解决的问题，是提高结肠癌治疗效果的有效途径。结肠癌干细胞（CCSCs）被视为结肠癌发生、发展、转移及耐药根源。过氧化物还原酶2（PRDX2）在结肠癌发生发展中发挥重要作用，其与肿瘤干性的关系未见报道。.研究内容：在结肠癌患者肿瘤组织中检测 PRDX2、 GSK-3β 以及 Wnt 和 Hedgehog“干性”信号通路中关键分子的表达，以期阐明上述分子的表达与患者临床病理资料间的关系。在结肠癌干细胞及永生化结肠上皮细胞中对 PRDX2 进行干预后观察其对结肠癌干细胞生物学特征的影响，以期阐明PRDX2 是否对“干性” 有调控作。在结肠癌干细胞中对 GSK-3β 进行干预，以期阐明 PRDX2 是否通过 GSK-3β调控结肠癌干细胞“干性” 过程中的可能功能机制。探讨PRDX2通过GSK-3β调节“干性”的可能机制。运用荷瘤小鼠模型模型评价 PRDX2 干预后对肿瘤的影响，以进一步验证体外实验结果。.课题组前期研究发现：PRDX2 的表达水平在结肠癌组织及结肠癌细胞株中明显增高，且与结肠癌患者的TNM分期和转移、血管生成有关，PRDX2高表达患者较低表达患者预后差。下调PRDX2表达能抑制结肠癌细胞增殖，诱导凋亡，其作用与 ROS、Suvivin、 Bcl-2。进一步研究发现PRDX2在结肠癌干细胞中表达增高,干扰PRDX2表达后，干性标记物 CD44、CD133 蛋白表达明显减少，更加提示PRDX2 可能调控“干性”。 PRDX2通过上调PI3K/AKT, Wnt，Hedgehog等通路，增加结直肠癌干性，增加结直肠癌耐药。.我们的研究阐明了PRDX2在结肠癌中扮演的角色，及其导致结肠癌干性增加，耐药的机制。我们发现PRDX2是结肠癌的一个重要的生物学标志。为结肠癌的诊断及治疗提供了新的思路。