高侵袭胶质瘤干祖细胞在组织重构中诱导宿主细胞癌变的研究

我们研究胶质瘤干祖细胞(GSPCs)在肿瘤组织重构时，除了在表达绿色荧光蛋白（GFP）裸小鼠脑内发现GSPCs向血管内皮样细胞转化和与宿主细胞融合外（已发表），还见到了宿主细胞癌变现象：将红色荧光蛋白（RFP）转染的GSPCs原位和异位接种于GFP裸小鼠，在肿瘤细胞和宿主细胞分别显示红色和绿色的RFP／GFP移植瘤中克隆到的GFP细胞（宿主来源），在体外可以无限增殖，在裸小鼠体内也有很强的致瘤性。虽然预实验已表明，GSPCs可诱导宿主细胞癌变，但哪些细胞、在接种后多久发生了癌前变和癌变？启动癌变的机制是否与GSPCs目前尚未知的生物学功能，比如诱导其周围的微生态环境改变以及与哪些改变有关。引起其变化的责任分子是否就是调控干细胞分化或转分化的上游分子？这些都是本研究要解决的问题。如果能得到预期的研究结果，将首次斌于GSPCs诱导宿主细胞癌变的新功能，并对进一步研究胶质瘤发生发展有重要价值。

胶质瘤发生发展起关键作用的不仅是胶质瘤干细胞，还有被其重构的肿瘤微环境。我们在对前者进行研究的基础上，本项目又研究了后者中的一部分细胞。这是利用自建的转红色荧光蛋白（GFP）基因的人脑胶质瘤干细胞（SU3）接种于转绿色荧光蛋白（GFP）基因的裸小鼠脑，腹腔，皮下和肝脏的肿瘤组织及其再培养细胞，根据荧光示踪图像和相关分子检测得到的数据，对SU3与其所处微环境中的部分细胞之间的关系进行了分析，结果表明：(1)SU3-RFP能诱导下列的GFP细胞恶性转化：脑的少突胶质细胞；腹水的巨噬细胞；皮下的成纤细胞和肝脏的树突状细胞。并且经过单克隆培养，体外和体内癌细胞表型检测等成功地建立了4种永生化癌细胞株; (2) 还建立了1株经体内外证实、能驱动肿瘤血管生成的SU3-RFP与GFP鼠骨髓源性内皮祖细胞发生融合的RFP+/GFP+细胞株。(3) 被SU3诱导转化的脑源性少突胶质细胞对60CO射线更具抵抗性, 机制是Notch通路被激活，并被Notch抑制剂GSIs逆转试验所证实。这些细胞的恶性转化机制被荧光示踪和相关调控分子证明，一部分是通过SU3-RFP与其寄生地相关细胞融合发生的; 还有一部分是受miRNA146a-5p-NFkB调控发生的。上述结果的学术价值在于: (1)把众多文献报告的肿瘤相关巨噬细胞和成纤维细胞等起促进肿瘤细胞生长的结论，首次提升到其本身是癌化细胞, 不仅对这种促进作用增加了新的含义，还为异质的肿瘤细胞来源于间质中恶性转化细胞，而不仅仅是肿瘤细胞自身突变的累积提供了新的证据;(2) 把众多文献报告的胶质瘤放疗失败的根本原因归罪于肿瘤干细胞比其分化细胞更耐受的理论，首次提升到还有癌化的间质细胞，而不仅仅是肿瘤干细胞，因此提高胶质瘤放疗疗效的靶细胞应锁定在上述两类细胞，而不仅是其中之一。