NKG2D受体介导的NK细胞杀伤肺癌干性细胞的机制研究

Lung cancer stem cells play an important role in the drug resistance and recurrence of lung cancer. Recently we have found that NK can be able to recognize and kill lung cancer stem cells, however the molecular mechanism of the killing remains unclear. The pre-experiment: ①NK cells can specifically kill lung cancer stem cells, and lung cancer stem cells highly express NK ligand MICA/B, and recognized and specifically lung cancer stem cells through NKG2D receptor.②Lung cancer stem cells were induced by five small molecule compounds (VPA sodium salt, CHIR99021, 616452, Tranylcypromine, DZnep), which had the drug resistance and epithelial mesenchymal transition characteristics. This project intends to study the molecular mechanism of NK killing the lung cancer stem cells which were induced by five small molecular chemical compounds, and the effect of these compounds in the expression of MICA/B respectively, and the T cells immune reaction to the lung cancer stem cells during the NK killing stem cells. These research provides a new strategy to NK cells immunotherapy combined with chemotherapy to resolve lung cancer drug resistance and recurrence.

肺癌干性细胞在肺癌的耐药和复发中起关键性作用，如何有效地杀死肺癌干性细胞很重要。我们研究发现免疫细胞NK能够识别并杀死肺癌干性细胞，但是NK如何杀死肺癌干性细胞的分子机制仍然不清楚。本课题的预实验：①肺癌干性细胞高表达NK识别配体MICA/B，NK细胞能够通过NKG2D受体识别并特异性地杀死肺癌干性细胞。②肺癌干性细胞由五种小分子化合物（VPA sodium salt, CHIR99021, 616452, Tranylcypromine, DZnep）诱导筛选，具有耐药和上皮间质转化等特点。本课题拟通过研究NK杀伤小分子化合物诱导的肺癌干性细胞的信号通路，以及五种小分子化合物分别对肺癌干性细胞的MICA/B表达量的影响，并且研究NK杀伤肺癌干性细胞的过程中T细胞对肺癌干性细胞的免疫反应这三个方面，为临床上利用NK细胞与放化疗相结合治疗肺癌的耐药和复发提供了一种新策略。

我们利用五种小分子化合物（Valproic acid sodium salt、CHIR99021、616452、Tranylcypromine和DZnep）同时对肺癌细胞A549进行诱导成为肺癌干性细胞putative A549 stem cells。发现五种小分子化合物不仅可以诱导A549细胞，也可以诱导H460细胞成为putative H460 stem cells，可以作为一种诱导肿瘤干细胞的方法。在诱导的过程中，我们发现putative A549 stem cells的Bcl-2蛋白表达比对照组细胞低，Bax蛋白表达无差异。说明此种诱导方法不会导致细胞凋亡。而且其比单独小分子化合物诱导其干细胞标志物CD133表达量高。在实验中，我们发现免疫细胞NK对肺癌干性细胞putative A549 stem cells具有明显的杀伤作用，而对A549细胞杀伤效果不明显。进一步研究发现，是由于putative A549 stem cells细胞表面高表达NK识别的MICA/B配体。并且我们发现，五种小分子化合物单独诱导A549细胞，其MICA/B的表达量不尽相同。Valproic acid sodium salt导致MICA/B表达量最高，而DZnep诱导后其A549细胞表达量降低。最后，我们利用生物信息学预测并证实了五种小分子化合物是通过PI3K-AKT这一信号通路导致MICA/B上调。本课题为肺癌的耐药和复发的治疗在理论上提供了一个新的思路。