炎症微环境下间充质干细胞调控肝癌干细胞干性维持的作用机制

Tumor microenvironment play a vital role in the development of tumor and chemotherapy resistance. Mesenchymal stem cells are known as the important component of tumor microenvironment. Our previous studies showed that IFN-γ and TNF-α cotreated MSCs (IT-MSCs) could promote chemotherapy resistance of HCC and modulate the stemness of liver cancer stem cells. In this study, we intend to observe the effect of IT-MSCs on stemness of liver cancer stem cells and the regulation of autophay on stemness of liver cancer stem cells will be verified. Then, the mechanism of IT-MSCs involved autophagy regulating the stemness will be explored by modulating ROS/P38MAPK signaling pathway. Combining with clinical data, the correlation between content of MSCs, key factors and the prognosis of patients will be analyzed. The results of this study provide us a deeper understanding of the effect of tumor microenvironment on the development of HCC and its chemotherapy resistance, but also provide new prognostic markers for hepatocellular carcinoma chemotherapy, and new targets for combination therapy with chemotherapy.

肿瘤微环境在肿瘤发生发展及放化疗抵抗方面具有重要作用。间充质干细胞作为一种基质细胞是肿瘤微环境的重要组成。我们前期研究发现炎症因子IFN-γ和TNF-α联合刺激的MSCs（IT-MSCs）具有促进肝癌化疗抵抗及增强肿瘤干细胞干性特征的能力，本课题拟体内外实验观察IT-MSCs对于肝癌细胞干性特征的影响并明确自噬对肝癌细胞干性的调控作用；利用过表达及shRNA技术调控自噬ROS/P38MAPK相关信号通路，阐释IT-MSCs介导的自噬调控肝癌细胞干性的分子机制；结合临床标本，分析肝癌微环境中MSCs数量、关键分子含量等与肝癌患者预后的相关性。本研究结果不但可加深对肿瘤微环境影响肿瘤发生及其化疗抵抗的理论认识，还可为判断肝癌化疗预后提供新指标，为肝癌的化疗联合治疗提供新靶点。

肿瘤微环境是肿瘤细胞赖以生存的复杂环境，越来越多研究证实肿瘤微环境在肿瘤发生发展中发挥重要作用。间充质干细胞（MSCs）是肿瘤微环境中的一类重要基质细胞。然而目前关于MSCs在肝癌发生发展中究竟发挥怎样的作用，其具体机制是什么仍不明确。因此，本项目主要研究在肝癌微环境中MSCs是如何肝癌发生发展以及肝癌干细胞的特性的影响及作用机制。我们利用DEN诱导的大鼠原发性肝癌模型，在DEN处理10w后（即肿瘤形成后）对大鼠进行MSCs干预处理。结果发现在肝癌发生以后给予MSCs干预则会促进肝癌的发展；在肝癌微环境中MSCs一方面具有促进肝癌细胞增殖的作用，另一方面可诱导肝癌细胞发生上皮间质转化促进肝癌细胞的干性转化以及肝癌干细胞的干性维持。另外，我们还发现MSCs干预后肝癌细胞的ATG5以及LC3等自噬指标表达显著升高。在体外实验中，我们同样证实炎症因子刺激后的MSCs (IT-MSCs)可促进肝癌细胞的克隆形成以及CD133、 Epcam等干性指标的表达；而利用自噬抑制剂CQ抑制自噬后，IT-MSCs 对肝癌干细胞干性维持的促进作用被显著抑制。我们还发现在肝癌发生以前，MSCs干预可通过抑制炎症反应，减少肝脏损伤从而有效抑制肝癌的发生发展的作用。此外，我们还研究了肝癌微环境中的特殊因素胆汁酸的主要成分胆盐对肝癌进展的影响，结果发现胆盐也可以通过激活肝癌细胞的自噬水平促进其侵袭转移作用，而在胆盐刺激下，肝癌细胞自噬激活的发生是依赖AMPK/mTOR途径作用的。基于MSCs在肝癌中的作用特征，我们还开展了一项应用型研究，我们通过基因修饰改造MSCs，使其在肿瘤微环境中发挥免疫促进作用，研究发现这种改造后的MSCs可抑制结肠癌肝转移。上述结果提示了一种抗肿瘤治疗的新思路。