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cPLA2α通过DKK1/Wnt信号通路介导肿瘤干细胞的休眠与激活影响宫颈癌化疗耐药的机制研究

批准号:
82103672
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
贺钰超
依托单位:
学科分类:
肿瘤干细胞
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
贺钰超

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
休眠作为肿瘤干细胞的关键特征,是造成肿瘤化疗耐药及复发转移的根源。近年研究发现,肿瘤干细胞能够在休眠及增殖活跃状态之间调节转化以适应新的环境,然而控制其状态的关键分子及信号网络仍不清楚。申请人前期研究发现宫颈癌中存在cPLA2a表达水平不同的肿瘤干细胞亚群,而cPLA2a下调的肿瘤干细胞亚群处于相对休眠状态,且呈现出较高程度的化疗耐药表型。转录组芯片及通路富集分析提示,cPLA2a下调的休眠肿瘤干细胞中DKK1/Wnt信号通路受到明显抑制。上调DKK1可使cPLA2a过表达的宫颈癌干细胞从增殖活跃状态重新进入休眠状态。据此我们推测,cPLA2a下调的肿瘤干细胞可能通过抑制DKK1/Wnt信号通路进入休眠逃避化疗杀伤。本研究拟通过一系列体外、体内实验及临床组织药敏模型,从分子、细胞、动物及临床肿瘤标本等不同层次展开研究,以期阐明cPLA2a介导肿瘤干细胞休眠与激活影响化疗耐药的分子机理。
英文摘要
Dormancy, a key feature of cancer stem cells (CSCs), is the major cause of chemotherapy resistance and tumor recurrence. Recent studies have revealed that CSCs regulate the transition between dormancy and proliferation to adapt to new environment. However, the mechanisms that determine the state of CSCs are unknown. Our previous study revealed that CSCs existed in two biologically distinct phenotypes characterized by different levels of cPLA2α Expression. The cPLA2α down-regulated CSC subpopulations can enter in a relatively dormant state and show strongly chemo-resistant phenotype. Transcriptome microarray analysis suggested that the DKK1/Wnt signaling pathway was significantly inhibited in cPLA2α downregulated dormant CSCs. Upregulation of DKK1 can rescue cPLA2a overexpressing CSCs from proliferation to dormanvcy. Accordingly, we hypothesized that cPLA2α down-regulated CSCs may evade attack of chemotherapy drugs by inhibiting DKK1/Wnt signaling pathway. In this study, we will investigate at the molecular, cellular, animal and clinical levels through a series of experiments in vitro and in vivo and 3D drug sensitivity models. We will make a vertical breakthrough to elucidate the molecular mechanism of cPLA2α-mediated CSCs dormancy to affect chemo-resistance。
休眠作为肿瘤干细胞(CSC)的关键特征,是造成肿瘤化疗耐药及复发转移的根源。近年研究发现,肿瘤干细胞能够在休眠及增殖活跃状态之间调节转化以适应新的环境,然而控制其状态的关键分子及信号网络仍不清楚。申请人研究发现宫颈癌中存在cPLA2a表达水平不同的肿瘤干细胞亚群,而cPLA2a下调或敲除的肿瘤干细胞亚群处于相对休眠状态,且呈现出较高程度的化疗耐药表型。转录组芯片及通路富集分析提示,cPLA2a下调的休眠肿瘤干细胞中DKK1/Wnt信号通路受到明显抑制。基于微流控芯片肿瘤组织体外三维培养药敏系统,检测不同肿瘤组织对化疗的药敏结果,结合组织的转录组测序分析,进一步揭示了Wnt/β-catenin信号通路活化与化疗耐药密切相关。此外,cPLA2α不同表达水平细胞系的差异基因经KEGG及GO富集分析也提示化疗耐药与Wnt/β-catenin信号通路密切相关。通过遗传学干预以及DKK1外源性重组蛋白加入,发现上调DKK1可使cPLA2a过表达的宫颈癌干细胞从增殖活跃状态重新进入休眠状态,诱导化疗耐药。DKK1抑制剂的加入则可以通过提升细胞内活性氧累积,增强细胞损伤从而增加化疗敏感度。为验证临床应用价值,研究团队利用微流控芯片对患者新鲜组织进行三维培养药敏检测,表明DKK1抑制剂可作为增敏策略,提高原本耐药组织对化疗的响应能力。该研究不仅阐明了cPLA2α-DKK1/Wnt轴在CSC休眠与激活过程中的调控机制,更为克服化疗耐药、根除休眠CSC及防止宫颈癌复发提供了重要的理论依据和潜在靶向思路,具有显著的临床转化前景。
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