【摘要】：腫瘤干細(xì)胞定位于血管周圍,依靠血管微環(huán)境維持自我更新和干性特征。反之,腫瘤干細(xì)胞也能促進(jìn)血管生成,進(jìn)而維持腫瘤的發(fā)生發(fā)展。然而,不同腫瘤干細(xì)胞在血管生成中的作用及其作用機制,以及對抗血管生成治療的反應(yīng)均不同。本研究將探索肺癌干細(xì)胞在腫瘤血管生成中的作用及其作用機制,并觀察其對抗VEGF藥物貝伐單抗的治療療效。本實驗中,我們采用全克隆懸浮培養(yǎng)法分離提取肺癌干細(xì)胞,并通過體內(nèi)外實驗對比肺癌干細(xì)胞與普通腫瘤細(xì)胞在腫瘤血管生成方面的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與普通腫瘤細(xì)胞來源的腫瘤相比,肺癌干細(xì)胞來源的移植瘤微血管密度明顯增高,并且對貝伐單抗治療不敏感。體外實驗中也觀察到肺癌干細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)明顯促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和成管,并且該促進(jìn)作用不能被貝伐單抗阻斷。為了探索肺癌干細(xì)胞促血管生成的機制,我們采用抗體芯片檢測了上清中血管生成相關(guān)因子的表達(dá)差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),肺癌干細(xì)胞共培養(yǎng)上清中MCP-3和Angiogenin高表達(dá),而VEGF卻低表達(dá)。外源性給予MCP-3,可增強MCP-3低表達(dá)組中(普通腫瘤細(xì)胞和內(nèi)皮共培養(yǎng)或內(nèi)皮單獨培養(yǎng))內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和成管等生物特性,誘導(dǎo)貝伐單抗治療不敏感：中和上清中MCP-3,則抑制了肺癌干細(xì)胞共培養(yǎng)組中內(nèi)皮細(xì)胞的上述生物特性,部分逆轉(zhuǎn)了貝伐單抗治療耐藥。此外,我們研究還發(fā)現(xiàn)PI3K/Akt/mTOR信號通路可能介導(dǎo)肺癌干細(xì)胞微環(huán)境中MCP-3的高表達(dá)。綜上,肺癌干細(xì)胞具有促進(jìn)腫瘤血管生成的作用,并對貝伐單抗治療耐藥。干細(xì)胞微環(huán)境中MCP-3的高表達(dá)介導(dǎo)了肺癌干細(xì)胞的非VEGF依賴性促血管生成作用,并誘導(dǎo)貝伐單抗治療耐藥。本研究不但豐富了肺癌抗血管生成治療耐藥的理論,而且為增強抗血管生成治療療效提供了新靶點。靶向MCP-3,不僅有望抑制肺癌的血管生成,而且還可破壞腫瘤干細(xì)胞的微環(huán)境,抑制干細(xì)胞的更新和存活。
[Abstract]:Tumor stem cells are located around blood vessels and rely on vascular microenvironment to maintain self-renewal and dry characteristics. Conversely, tumor stem cells can also promote angiogenesis, thereby maintaining tumor development. However, the role and mechanism of different tumor stem cells in angiogenesis and the response of antiangiogenic therapy are different. The aim of this study was to explore the role and mechanism of lung cancer stem cells in tumor angiogenesis, and to observe the therapeutic effect of lung cancer stem cells against the VEGF drug bevacizumab. In this experiment, lung cancer stem cells were isolated and extracted by whole clone suspension culture, and the difference of tumor angiogenesis between lung cancer stem cells and normal tumor cells was compared in vivo and in vitro. The results showed that the microvessel density of transplanted tumor derived from lung cancer stem cells was significantly higher than that of normal tumor cells, and was not sensitive to bevacizumab therapy. It was also observed in vitro that co-culture of lung cancer stem cells and endothelial cells significantly promoted the proliferation, migration, invasion and tubulogenesis of endothelial cells, and this effect could not be blocked by bevacizumab. In order to explore the mechanism of angiogenesis induced by lung cancer stem cells, we used antibody chip to detect the difference of expression of angiogenic factors in supernatant. The results showed that the expression of MCP-3 and Angiogenin was high in the supernatant of lung cancer stem cell coculture, but the expression of VEGF was low. Exogenous MCP-3, could enhance the biological characteristics of endothelial cell proliferation and tube formation in MCP-3 low expression group (common tumor cells and endothelial co-culture or endothelial culture alone). Induced bevacizumab was insensitive: MCP-3, neutralized supernatant inhibited the above biological characteristics of endothelial cells in lung cancer stem cell co-culture group and partially reversed the drug resistance of bevacizumab. In addition, we also found that PI3K/Akt/mTOR signaling pathway may mediate high expression of MCP-3 in lung cancer stem cell microenvironment. In conclusion, lung cancer stem cells can promote tumor angiogenesis and are resistant to bevacizumab. The high expression of MCP-3 in stem cell microenvironment mediates the VEGF independent angiogenesis of lung cancer stem cells and induces bevacizumab to treat drug resistance. This study not only enriches the theory of anti-angiogenesis in lung cancer, but also provides a new target for enhancing the efficacy of anti-angiogenesis. Targeted MCP-3, can not only inhibit angiogenesis of lung cancer, but also destroy the microenvironment of tumor stem cells and inhibit the regeneration and survival of cancer stem cells.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R734.2

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本文編號：2364710