自分泌DKK4在直腸癌幹細胞中的作用及調控機制研究

《自分泌DKK4在直腸癌幹細胞中的作用及調控機制研究》是依託四川大學，由范川文擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：自分泌DKK4在直腸癌幹細胞中的作用及調控機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：范川文
• 依託單位：四川大學

項目摘要

直腸癌是我國最常見下消化道惡性腫瘤，我們的研究表明直腸癌幹細胞在直腸癌發生、化療耐藥中發揮重要作用，然而誘導分化後其惡性行為明顯減弱。為此，我們對比分析直腸癌幹細胞和分化細胞mRNA表達譜發現DKK4高表達於直腸癌幹細胞中，且與其自我更新及遷移能力相關；此外，DKK4作為wnt信號通路的調節子在結直腸癌中卻並不可行，文獻與我們的結果均提示DKK4與直腸癌細胞及癌幹細胞惡性行為相關，其通過什麼信號通路發揮其調控作用卻不清楚？本項目擬以DKK4在直腸癌幹細胞中的功能及調控為核心，採用RNA干擾、過表達、有限稀釋法及移植瘤模型等方法從體內外研究DKK4在直腸癌幹細胞自我更新、遷移侵襲、致瘤性及化療抵抗中的作用；並以干擾DKK4後的mRNA表達譜數據為基礎進行深入的生物信息學分析構建DKK4調控的信號通路，以RT-PCR、免疫印跡、CoIP、質譜等驗證DKK4在直腸癌幹細胞中所介導的關鍵信號通路。

結題摘要

直腸癌作為我國最常見的下消化道腫瘤，其預後較結腸癌差。究其原因除了與其特定的解剖位置有關外，還與其結腸癌的發病機制不完全相同有關。近年來隨著外科技術與輔助治療的進步，其生存率得到一定程度的改善，但復發和轉移仍是相當一部分施行手術及化療患者的最終結局。越來越多的證據表明腫瘤幹細胞（Cancer Stem Cells, CSCs）是腫瘤發生、復發轉移和治療抵抗的根源所在。我們在前期工作中建立了成熟的直腸癌幹細胞(Rectal Cancer Stem Cells, RCSCs)分離、培養及鑑定體系，為了進一步探究直腸癌幹細胞在直腸癌發生、復發轉移及治療抵抗中的作用，我們分別將直腸癌幹細胞及來源於同一直腸癌幹細胞的分化細胞進行全基因表達譜晶片分析發現DKK4在腫瘤幹細胞中高表達。那么DKK4高表達於RCSCs中與其相關惡性生物學行是什麼關係呢？本課題就是圍繞DKK4在RCSCs的幹細胞乾性維持、致瘤性、增殖凋亡及治療抵抗中的作用進行研究，並對其參與維持RCSCs惡性生物學行為的信號通路進行初探。 在本研究中我們通過對DKK4干擾及過表達後進行功能研究發現干擾DKK4後與促進RCSCs細胞增殖、抑制凋亡、促進RCSCs進入細胞周期等功能相關，並明顯增加RCSCs的致瘤性。但不管是過表達DKK4還是抑制DKK4功能均不影響RCSCs的幹細胞頻率；此外，當DKK4功能受抑制後，明顯增加結直腸癌一線化療藥物5-氟尿嘧啶及奧沙利鉑對RCSCs的敏感性。進一步進行通路研究發現，DKK4干擾後促進RCSCs的惡性行為與wnt信號通路的活化有關，而DKK4本身卻主要行使維持RCSCs處於靜止狀態。因此，DKK4自分泌信號是直腸癌腫瘤幹細胞維持生存的重要機制，DKK4可以作為直腸癌治療的靶標及用於對5-Fu及奧沙利鉑治療敏感性的預測。