从调控肿瘤干细胞"干性"及相关信号通路角度探索建立具有延长带瘤生存作用中药复方中活性组分筛选新模型

肿瘤干细胞理论认为肿瘤中极小部分具有自我更新和多向分化、高致瘤性、高转移性"干性"的肿瘤干细胞是进展复发转移的关键。以调控肿瘤干细胞"干性"和获取更多生存受益为目标的抗癌药物新筛选模型已被研究者所接受，相关新药已进入临床试验，结果令人鼓舞。中药治疗肿瘤以带瘤生存为优势，与新模型目标不谋而合。课题组据此提出假说：具有延长带瘤生存作用的中药复方中存在调控肿瘤干细胞"干性"的活性组分，并藉此发挥带瘤生存作用。研究拟采用液相色谱/质谱联用分析具有延长带瘤生存作用的清胰化积方中的化学成分，筛选具有延长NOD/SCID小鼠带瘤生存作用的活性组分，进一步探索其调控肿瘤干细胞"干性"及相关Sonic Hedgehog、Notch和Wnt信号通路规律。最终建立一个以延长带瘤生存为核心，综合体现肿瘤干细胞"干性"及相关信号通路调控规律的筛选模型，为具有延长带瘤生存作用中药复方中活性组分筛选提供新方法和新模型。

背景：临床研究显示，以清胰化积方（QYHJ）为主中西医结合治疗中大约14.8%（20/135）患者长期带瘤生存，提示QYHJ对胰腺癌患者长期带瘤生存发挥重要作用。胰腺癌长期生存患者血浆中Nanog表达相对较低，提示这与胰腺癌干细胞具有相关性。以调控肿瘤干细胞"干性"和获取更多生存受益为目标的抗癌药物新筛选模型已被研究者所接受，相关新药已进入临床试验，结果令人鼓舞。.目的：本研究针对QYHJ中有效成分，旨在最终建立以延长带瘤生存为核心，综合体现肿瘤干细胞“干性”及相关信号通路调控规律的筛选模型。.方法：采用QYHJ及其有效组分野黄芩苷、黄芩素、芹菜素、熊果酸、齐墩果酸和山奈酚等8种主要成分和三氧化二砷干预胰腺癌PANC-1、SW1990和BxPC-3等细胞系CD24/CD44表达，核转录因子SOX-2、Nanog及其SHH信号通路PTCH1，SMO和核转录因子GLI-2等靶点。.结果：QYHJ及其有效组分野黄芩苷、黄芩素、芹菜素、熊果酸、齐墩果酸和山奈酚等8种主要成分对人胰腺癌细胞均有一定的抑制作用，可抑制胰腺癌干细胞增殖，其机理与下调胰腺癌干细胞表面标志物CD24/CD44表达，核转录因子SOX-2、Nanog表达，抑制Sonic Hedgehog（SHH）信号通路相关。其中黄芩素作用最为明显，干预可明显抑制PANC-1、SW1990细胞增殖，细胞体外运动能力；下调人胰腺癌PANC-1、SW1990干细胞比例，抑制胰腺癌干细胞自我更新能力，胰腺癌干细胞在细胞成球呈现时间依赖性; 下调人胰腺癌PANC-1干细胞比例并对人胰腺癌PANC1干细胞表面标志物的调控作用。 可显著性下调SHH信号通路成员Shh，PTCH1，SMO和核转录因子GLI-2蛋白表达。芹菜素也可通过调控SHH信号通路来抑制胰腺癌细胞增殖，诱导细胞凋亡，抑制胰腺癌干细胞自我更新。此外，机理研究还发现芹菜素可通过“miR- 145-lncRNA -ROR- Nanog轴” 来抑制胰腺癌肿瘤干细胞的增殖、侵袭转移和成瘤。同期研究药物三氧化二砷也发现具有调控胰腺癌干细胞及相关SHH信号通路的作用，提示可作为QYHJ协同治疗胰腺癌的潜在药物。.结论：胰腺癌干细胞及相关SHH信号通路是筛选不同中药治疗胰腺癌有效药物和优化胰腺癌复方以提高临床疗效的一种良好新模型，可用于中药复方有效成分的筛选和优化，提高临床疗效。