经TAM处理的Huc-MSCs对ER+乳腺癌内分泌耐药的影响及机制研究

来源 :广西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:langcy
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目的:乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,其发病率高居女性肿瘤第一位,死亡率高居第二位。全球范围内乳腺癌的发病率逐年上升。临床上将乳腺癌分为不同的亚型,包括Luminal A型、Luminal B型、HER2阳性(HR阳性)、HER2阳性(HR阴性)和三阴性乳腺癌。其中Luminal A型和Luminal B型均为ER+的乳腺癌,占全部乳腺癌病例数的70%以上。在治疗上,ER+乳腺癌多采用内分泌治疗。他莫昔芬(Tamoxifen,TAM)是ER+乳腺癌内分泌治疗最常用的药物之一,但是TAM耐药性问题也引起了越来越多研究人员的关注。人脐带来源的间充质干细胞(Human umbilical cord Mesenchymal Stem Cells,Huc-MSCs)是一种具有多向分化潜能的干细胞。研究表明,Huc-MSCs可以通过直接作用于乳腺癌细胞或通过作用于肿瘤微环境再间接作用于乳腺癌细胞以促进肿瘤的进展。Huc-MSCs可通过多种分子机制促进乳腺癌的生长和转移,但是Huc-MSCs在TAM耐药过程中发挥的作用及机制尚无研究。我们拟通过对TAM处理的Huc-MSCs和ER+乳腺癌细胞的互作关系做深入的研究,进一步阐明经TAM处理的Huc-MSCs在ER+乳腺癌TAM耐药中发挥的作用及其机制。方法:我们首先通过CCK8实验确定TAM对ER+乳腺癌细胞的亚致死浓度。为了验证TAM处理的Huc-MSCs对ER+乳腺癌细胞TAM耐药性的影响,我们将细胞进行5种处理进行实验,具体如下:(1)Control组为不加任何干预的阴性对照组;(2)TAM组是在细胞培养基中加入5.0ug/ml的TAM;(3)MSC-CM+TAM组为在培养基中加入50%的未经处理的Huc-MSCs培养基上清;(4)DMSO+MSC-CM+TAM组为加入50%的经DMSO(DMSO为TAM的溶剂)处理的Huc-MSCs上清;(5)TAM-MSC-CM+TAM组即加入50%的经过TAM(5ug/ml)预处理的Huc-MSCs上清,为我们的实验组。用CCK8检测了不同处理组的细胞的生存率,用流式细胞凋亡实验验证不同组的细胞凋亡比例。我们进一步通过裸鼠皮下种植瘤模型验证了细胞实验的结果。为了探讨经TAM处理的Huc-MSCs上清影响ER+乳腺癌细胞内分泌耐药的具体机制,我们利用蛋白免疫印迹实验检测不同处理组细胞中干性基因的表达,并通过成球实验验证不同处理组细胞的成球能力。为了进一步验证经TAM处理的Huc-MSCs上清对ER+乳腺癌细胞内分泌耐药性的影响,我们用不同处理组的ER+乳腺癌细胞进行了单克隆形成实验。为了探究经TAM处理的Huc-MSCs调控ER+乳腺癌细胞的介质分子,我们借助液相芯片检测技术,检测了经过TAM处理的Huc-MSCs培养液上清、经过DMSO处理的上清和未经过TAM处理的Huc-MSCs培养液上清中,48个细胞调节因子的浓度差异,并通过R语言limma包进行差异分析。为了进一步阐明经过TAM处理Huc-MSCs分泌的IL-6通过何种途径作用于乳腺癌细胞,我们对不同处理组ER+乳腺癌细胞进行了进行了全转录组测序,R语言DESeq2包进行差异表达分析,cluster包进行富集分析,并通过体外蛋白免疫印迹实验对测序结果进行进一步的验证。至此,我们找到了Huc-MSCs调控ER+乳腺癌细胞TAM耐药的“中介分子”,我们最后通过该分子的中和抗体中和Huc-MSCs上清,观察抑制前后细胞下游信号通路中关键分子的表达变化,并验证抑制前后细胞干性、凋亡和增殖能力的变化。结果:我们通过CCK8法筛选出TAM对ER+乳腺癌细胞的亚致死浓度为5ug/m L。进一步通过CCK8法实验确定经过TAM处理的Huc-MSCs细胞培养上清(TAM-MSC-CM)能够使ER+乳腺癌细胞对TAM产生明显的耐药性,流式细胞凋亡实验证明经过TAM处理的Huc-MSCs细胞培养上清能够显著抑制ER+乳腺癌细胞的凋亡。我们进一步在动物层面证实经TAM处理的Huc-MSCs上清(TAM-MSC-CM)可使ER+乳腺癌对内分泌治疗产生耐药性。机制方面,我们通过蛋白免疫印迹、成球实验和克隆形成实验表明经TAM处理的Huc-MSCs上清可以显著增强ER+乳腺癌细胞的干性,并显著增强ER+乳腺癌细胞的克隆形成和成球能力。进一步的液相芯片检测表明经TAM处理的Huc-MSCs可大量分泌IL-6,以增强ER+乳腺癌细胞的干性和恶性表型,诱导内分泌耐药。转录组测序和体外蛋白免疫印迹实验共同证明ER+乳腺癌细胞通过激活WNT/β-catenin信号通路增强ER+乳腺癌细胞的干性并促进TAM耐药性。我们最后利用IL-6的中和抗体中和Huc-MSCs培养上清中的IL-6,再用处理前后的Huc-MSCs上清对ER+乳腺癌细胞进行培养,结果发现中和IL-6后,ER+乳腺癌细胞中的WNT/β-catenin信号通路受到了显著的抑制,表明经TAM处理的Huc-MSCs通过分泌IL-6激活ER+乳腺癌细胞中的WNT/β-catenin信号通路,进而促进肿瘤的干性和内分泌耐药。结论:我们的研究证实了经TAM处理的Huc-MSCs和肿瘤实质细胞的互作关系,经TAM处理的Huc-MSCs通过分泌IL-6作用于ER+乳腺癌细胞,通过激活WNT/β-catenin信号通路促进肿瘤的干性和内分泌耐药。我们的研究阐明了ER+乳腺癌内分泌耐药的机制,从而为ER+乳腺癌的内分泌治疗提供了新的思路。
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