EPCR促进非小细胞肺癌干细胞干性特征及分子机制

Lung cancer stem cells (CSCs) are the main inducements for non-small cell lung cancer (NSCLC) initiation, development, invasive, metastasis, relapse and drug-resistance. At present, regulation mechanism of lung cancer stem-like properties remains unclear. Previously, we found that EPCR was highly expressed in NSCLC stem cells and promoted stem-like properties of lung cancer stem cells. Moreover, inhibition of glycolysis and antioxidant pathways such as thioredoxin reduced the percentage of EPCR-high lung cancer cells. Studies on the role of EPCR in lung cancer stem cells have not been published. Here we hypothesize that EPCR is a potential molecule to promote stem-like properties of NSCLC stem cells. Glycolysis and antioxidant pathways are the upstream regulatory pathways of EPCR. In this project, we will 1) identify EPCR as a stemness factor of NSCLC stem cells from clone formation and tumorigenicity experiments, 2) screen multiple pathway inhibitors of glycolysis and antioxidant pathways, and multi-drug combination to reduce EPCR expression and stem-like properties, 3) use high-thoughput microarray to explore the molecular mechanism of glycolysis and antioxidant pathway targeting EPCR. 4) collect NSCLC specimens to analyze the correlation between i) EPCR and tumor grade, ii) EPCR and survival prognosis of patients. Our study will provide a new therapeutic method for targeting NSCLC stem cells and lung cancer treatment.

肺癌干细胞是非小细胞肺癌发生发展、浸润转移与复发耐药的主要原因之一。目前调控肺癌干细胞干性特征的机制尚不清楚。我们前期研究发现EPCR在非小细胞肺癌干细胞中高表达，并促进肺癌干细胞的干性特征。且抑制糖酵解及抗氧化途径等干性相关通路能降低EPCR高表达的肺癌细胞比例，但目前未见EPCR在肺癌干细胞中的功能研究报道。据此我们提出假说，EPCR是调控非小细胞肺癌干细胞干性特征的潜在分子，糖酵解及抗氧化途径是EPCR的上游调控通路。本课题拟在前期工作的基础上，通过无血清低黏附的克隆球形成及致瘤实验等明确EPCR促进非小细胞肺癌干细胞的干性特征；筛选糖酵解及抗氧化途径的抑制剂，并采用多药物联合抑制EPCR的表达及干性特征；运用高通量芯片等探究糖酵解及抗氧化途径调控EPCR的分子机制；收集肺癌标本分析EPCR与患者生存预后和肿瘤分级的相关性。本研究为非小细胞肺癌干细胞的靶向清除及肺癌的治疗提供新思路。

肺癌干细胞是非小细胞肺癌发生发展、浸润转移与复发耐药的主要原因之一。我们的研究发现EPCR是调控非小细胞肺癌干细胞干性特征的潜在分子。本课题从克隆球形成及致瘤实验等明确EPCR促进非小细胞肺癌干细胞的干性特征。在机制上，NAC通过抑制氧自由基的产生从而增加EPCR阳性的细胞，2DG通过促进氧自由基的产生从而减少EPCR阳性的细胞，因此ROS抑制EPCR阳性的肺癌干细胞比例，抗氧化途径的谷胱甘肽途径的抑制可减少EPCR阳性细胞，而EPCR高表达的细胞中促进ROS的活性，此外EPCR促进肺癌干细胞标志物CD133及ALDH阳性的表达；肺腺癌标本及数据库的生信结果分析EPCR与患者生存预后具有相关性。本研究首次明确了EPCR促进非小细胞肺癌干细胞干性特征及相关分子机制，资助发表论文5篇，其中SCI收录5篇，其中4篇论文影响因子IF高于5分，在投文章1篇，共培养了3名博士研究生，2名硕士研究生。