一類necroptosis誘導劑抗腫瘤幹細胞的研究

《一類necroptosis誘導劑抗腫瘤幹細胞的研究》是依託浙江大學，由韓衛東擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：一類necroptosis誘導劑抗腫瘤幹細胞的研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：韓衛東
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

2005年哈佛大學袁鈞英教授定義了一種具有壞死樣形態特徵的程式性死亡方式－necroptosis，成為細胞死亡領域研究熱點。我們在前期的研究中發現紫草素及其衍生物可以誘導腫瘤細胞necroptosis，從而避開腫瘤細胞的凋亡耐受及多藥耐藥性。已經證實多種腫瘤內部存在腫瘤幹細胞，是腫瘤形成、生長、轉移和復發的根源，腫瘤幹細胞具有凋亡耐受及多藥耐藥特性，對常規藥物治療不敏感，探索對腫瘤幹細胞的治療辦法具有巨大的現實意義。本研究將以紫草素及其衍生物作為necroptosis誘導劑，在原代腫瘤幹細胞及原位腫瘤動物模型水平較系統地研究此類小分子藥物對於兩種腫瘤幹細胞（白血病幹細胞及乳腺癌幹細胞）的藥效和機理。通過本研究可以明確necroptosis誘導劑具有抗腫瘤幹細胞特性，並進一步闡明紫草素及其衍生物抗腫瘤幹細胞的具體分子機理，為其作為幹細胞藥物的開發提供堅實的理論支持和有效的前期研究基礎。

結題摘要

細胞死亡最早被分成兩類即凋亡和壞死，凋亡即為程式性死亡，後來的研究表明，有多種非凋亡的程式性死亡，如自噬、Oncosis、Paraptosis、 Pyroptosis、Necrapoptosis、有絲分裂災難等等，2005年哈佛大學袁鈞英教授定義了一種具有壞死樣形態特徵的程式性死亡方式－necroptosis，成為細胞死亡領域研究熱點。我們在前期的研究中發現紫草素及其衍生物可以誘導腫瘤細胞necroptosis，從而避開腫瘤細胞的凋亡耐受及多藥耐藥性。腫瘤內部存在一小部分具有幹細胞特性的細胞，是腫瘤形成、生長、轉移和復發的根源，即腫瘤幹細胞，腫瘤幹細胞對常規的放療及化療不敏感，其機制包括凋亡耐受。該研究的思路是necroptosis誘導劑可以有效地抗腫瘤幹細胞，提高抗抗腫瘤治療效果。 本研究用流式細胞儀多重標記的方法測定了紫草素及其衍生物α-甲基-正丁醯紫草素（MBS）對原代急性粒系白血病幹細胞的藥效，結果發現紫草素及其衍生物較臨床化療藥物DNR有更好的抗白血病幹細胞功效。將藥物處理後的白血病及乳腺癌原代腫瘤細胞接種到軟瓊脂上培養後計數克隆數目，結果發現紫草素及其衍生物可以有效地抑制腫瘤克隆形成。從白血病細胞系HL60、K562及乳腺癌細胞系MCF7、MDA-MB-231中分選出腫瘤幹細胞，接種至SCID鼠腋下，1周后開始給藥，結果發現腹腔注射紫草素可以明顯抑制腫瘤生長。 進一步以HL60及K562作為細胞模型開展紫草素誘導腫瘤細胞necroptosis的機理研究，結果發現發現紫草素誘導HL60及K562細胞死亡方式呈濃度依賴性，在低濃度下誘導白血病細胞凋亡，高濃度下誘導白血病細胞necroptosis。紫草素誘導細胞necroptosis時伴有線粒體PT孔開放，necroptosis特異性抑制劑Nec-1可以部分抑制PT孔的開放，從而使細胞死亡轉向凋亡。此外，我們還發現Nec-1可以增加低濃度紫草素誘導的白血病細胞凋亡，並且在原代粒細胞白血病細胞上證實，Nec-1可以增加紫草素誘導的原代白血病細胞凋亡，其主要機理為Nec-1可以通過抑制RIP1的活性而抑制ERK1/2的磷酸化。 本研究基本按原計畫開展，達到研究目的，發表SCI論文3篇，參與培養博士後1名，博士2名，碩士2名。