炎症微环境诱导的EMT调控口腔鳞癌干细胞干性维持及转移潜能的分子机制

肿瘤微环境决定肿瘤干细胞命运，肿瘤干细胞在恶性肿瘤转移中发挥重要作用。最新研究显示，EMT能赋予肿瘤干细胞表型；肿瘤炎症微环境既能诱导EMT发生，又与干细胞自我更新密切相关。提示：EMT可能成为阐释炎症微环境调控肿瘤干细胞干性维持和转移潜能的重要内涵。本课题在原有研究基础上，拟用ZFN、GSEA、ChIP、基因和蛋白芯片等技术，从炎症介质、炎症细胞和表观遗传层面，探讨在炎症微环境诱导EMT赋予口腔鳞癌干细胞干性和转移特性中，是哪些炎症介质、炎症细胞和miRNAs发挥关键作用，它们具体的调控机制是什么？炎症微环境诱导的EMT能否促进口腔鳞癌细胞重编程逆向分化为转移性干细胞，其特异标记物是什么？进而筛选靶向抑制转移性干细胞炎症抑制剂，探索其与常规化疗药物联合治疗口腔鳞癌的应用前景。结果将从EMT赋予肿瘤干细胞转移特性的新视野，诠释炎症微环境促进口腔鳞癌转移的机制，为防治转移药物开发提供新思路。

肿瘤细胞EMT发生和干细胞干性维持在恶性肿瘤的转移中发挥至关重要作用。最新研究显示，EMT发生能够赋予肿瘤细胞干细胞表型；肿瘤炎症微环境不仅能够诱导EMT发生，而且与干细胞重编程、自我更新密切相关。鉴于此，本课题应用不同浓度的TGF-β1、LPS和不同的氧浓度处理口腔鳞癌细胞(Tca8113、Cal27和BcaCD885)；同时给予TGF-β、LPS、Wnt信号通路等抑制剂。采用细胞因子芯片、MicroRNAs芯片、激光共聚焦、IHC、RT-PCR和Western blot检测不同炎症介质对口腔鳞癌细胞EMT转录相关因子和肿瘤干细胞标记物的表达水平、相关细胞因子、相关MicroRNAs的影响。采用流式细胞术检测、IHC、MTT法、软琼脂克隆形成、流式细胞周期分析、体外肿瘤微球连续形成实验，鉴定CD133+/CD44+口腔鳞癌细胞的干细胞特性。同时，采用Boyden小室（Transwell）和划痕试验等检测口腔鳞癌细胞侵袭和转移能力。主要研究结果有：1.TGF-β1、LPS和缺氧可增加Snail、Slug 和Twist等EMT相关转录因子的表达水平、降低E-Cadherin表达水平,提示：TGF-β1、LPS和缺氧等炎症介质能够诱导口腔鳞癌细胞EMT。2.TGF-β1、LPS和缺氧可增加口腔鳞癌CD133+/CD44+肿瘤干细胞样细胞亚群数量。此外，TGF-β1还可增加Oct4、BMI-1的表达；LPS可增加ALDH1和ABCG2的表达；缺氧可增加Oct4和ABCG2的表达。提示：它们在口腔鳞癌干细胞干性维持中发挥重要作用。3.Wnt信号通路可能是炎症介质诱导的EMT并赋予干细胞特性促进侵袭转移中的重要途径。4.初步筛选出在炎症促进肿瘤EMT发生和干性维持中可能发挥重要作用、并与Snail、Slug相关的microRNAs。5.缺氧通过HIF-1α和HIF-2α促进肿瘤细胞分泌MIF、IL-6, IL-8,和PAI-1等，诱导EMT并赋予肿瘤细胞干性。其中MIF可能在缺氧和炎症微环境诱导的EMT和维持干细胞特性方面发挥重要作用，值得进一步深入研究。这些研究结果将为研究炎症微环境诱导口腔鳞癌细胞EMT赋予肿瘤细胞干性促进转移提供重要的实验依据，同时也为肿瘤缺氧和炎症微环境相互依赖相互作用提供了一定的证据,将可能为口腔鳞癌侵袭转移的防治提供新的治疗靶点。