乙酰胆碱受体及亚型在肺腺癌干细胞中的信号网络调控和代谢组学研究

乙酰胆碱（Ach）作为一种局部信号分子或细胞因子以自分泌或旁分泌方式参与肿瘤的发生发展。迄今ACh及其受体对肺癌发生发展起决定性作用的肺癌干细胞中调控未见报道。本课题拟在建立CD221+肺腺癌干细胞稳定培养和证明其N受体、M2/M3受体高表达的基础上，采用细胞高内涵分析和代谢组学等技术，研究乙酰胆碱受体及亚型特别N、M2/M3受体在CD221-SPC-A1等肺癌细胞的增殖和EMT中交互调控作用及其信号转导通路；在肺腺癌干细胞自我更新及分化中的交互调控作用及其信号转导通路；乙酰胆碱受体及亚型在肺癌细胞和肺腺癌干细胞中的代谢组学研究。从而揭示乙酰胆碱受体亚型层面上对肺癌细胞和肺腺癌干细胞中交互调控作用，解析复杂的多重信号的网络调控过程，发现相关代谢通道中有意义的小分子标志物，为非神经元性胆碱能系统对肺癌的生物学调控机制和研发乙酰胆碱受体亚型高选择性拮抗药用于肺癌防治提供理论依据。

非神经元性胆碱能系统在肿瘤发生发展中起重要作用，乙酰胆碱及其受体成为肿瘤分子生物学研究和探索肿瘤防治靶标的新热点。本课题探究乙酰胆碱受体及各亚型在肺癌细胞和肺癌干细胞增殖、上皮间质转化（EMT）、肺癌转移中的交互作用及其网络信号调控机制，并通过代谢组学研究对相关代谢通路特征进行研究。研究发现：1.在肺癌和肺癌干细胞中有乙酰胆碱受体的表达，表明非神经源性调控元件存在。2.非神经源性ACh主要通过α7 nAChR和M2 mAChR促进肺癌和肺癌干细胞增殖，促进肺癌细胞发生上皮间质转化（EMT）并增强其浸润和转移的能力。3.非神经源性ACh通过M2 mAChR及其下游AKT、MAPK、NF-B等信号通路介导其相关作用。4.乙酰胆碱受体亚型下游信号通路和其它局部信号分子或自旁分泌系统下游信号通路以及代谢通路之间存在crosstalk。.本研究阐明非神经源性ACh通过不同亚型乙酰胆碱受体促进肺癌和肺癌干细胞增殖并通过诱导EMT增强其浸润和转移的能力，率先开展乙酰胆碱受体在肺癌干细胞中的表达，及其对肺癌干细胞增殖和代谢的调控进行研究，率先发现M2R及其下游的NF-B信号通路对肺癌细胞增殖、迁移、侵袭和转移的重要调控作用，对揭示ACh作为局部信号分子或细胞因子在肺癌的发生发展中的作用，和靶点新药研发具有重要的理论和临床意义。