Hodgehog通路介导乳腺癌干细胞耐药的机制研究

【作者】 颜媛媛； 何苗； 付婴子； 魏敏杰；

【机构】 中国医科大学药学院药理教研室；

【摘要】 目的:研究Hedgehog(Hh)信号通路在乳腺癌干细胞(Breast cancer stem cells,BCSCs)药物抵抗中的作用及机制。方法:通过CCK-8assay和球囊形成实验检测MCF-7细胞和无血清非粘附悬浮培养富集BCSCs的MCF-7mammosphere(MCF-7MS)对紫杉醇和盐霉素反应的差异。应用Westernblot等检测MCF-7和MCF-7 MS细胞中Hh通路关键因子PTCH、SMO、Gli1、Gli2的表达,并考察紫杉醇或盐霉素处理后MCF-7和MCF-7MS细胞中上述蛋白的表达变化差异。进一步检测比较Hh通路主要配体Shh或SMO抑制剂环巴明处理前后,MCF-7 MS细胞对盐霉素或紫杉醇药物反应的不同。通过免疫组化检测紫杉醇或盐霉素对MCF-7 MS细胞移植瘤内Hh通路活性的影响与荷瘤鼠药物敏感性的关系。此外,在290例临床乳腺癌病理组织中,免疫组化检测及卡方检验分析了SMO及Gli1的阳性表达与BCSCs特异标记物CD44+/CD24-表达的相关性。结果:MCF-7MS具有BCSCs的CD44+/CD24-/low表型、高表达干细胞标记物OCT4、具有强的克隆形成能力、强的侵袭迁移能力、分化潜能及强的在体成瘤能力等干细胞特性。与亲本细胞MCF-7不同,MCF-7MS细胞对盐霉素(salinomycin)敏感,而对紫杉醇(paclitaxel)不敏感。此外,MCF-7MS细胞高表达Hh通路主要调控因子PTCH(Patched)、SMO(Smoothened)、Gli1和Gli2。salinomycin处理可显著抑制MCF-7MS细胞内Hh通路,但对MCF-7细胞的Hh通路无明显作用。Paclitaxel对MCF-7和MCF-7 MS细胞内Hh通路都无明显作用。salinomycin而非Paclitaxel可诱导MCF-7 MS细胞凋亡、降低侵袭转移能力、抑制Hh通路靶基因c-Myc、Bcl-2和Snail。同时,给予Hh通路激动剂Shh(Sonic Hedgehog)可逆转salinomycin诱导的毒性反应。相反,当给予Hh通路抑制剂环巴明(Cyclopamine)可以增强MCF-7MS细胞对Paclitaxel的药物敏感性。此外,盐霉素可显著降低裸鼠移植瘤生长并抑制PTCH、SMO、Gli1、Gli2的表达。此外,在临床病例研究中,SMO与GLI1的表达与CD44+/CD24-正相关,并且在CD44+/CD24-的组织中高表达SMO与GLI1的患者总生存期(overall survival)与无病生存期(disease-freesurvival)都明显缩短。结论:Hedgehog信号通路是介导乳腺癌干细胞药物抵抗的重要信号转导通路。更多还原