肿瘤干细胞在恶性肿瘤发生发展中的作用及机理研究.doc

项目名称:
肿瘤干细胞在恶性肿瘤发生发展中的作用及机理研究
首席科学家:
卞修武中国人民解放军第三军医大学
起止年限:
2010年1月-2014年8月
依托部门:
重庆市科委
一、研究内容
本项目拟开展以下三个部分内容的研究:
第一部分 CSCs在肿瘤发生中的作用及侵袭转移相关分子的筛查
本部分以胶质瘤、肺癌、肝癌等肿瘤为研究对象,重点是研究CSCs产生及其与正常干细胞的生物学行为和遗传学特性的差异,并比较研究高侵袭性CSCs(iCSCs)与低/非侵袭CSCs(non-invasive CSCs, niCSCs)的生物学特性、特征性标志物以及与侵袭和转移相关的预警分子筛查,以动物肿瘤模型进行评价、以人体样本进行临床验证。具体内容包括:
1. 研究CSCs的新扩增方法和培养体系,利用正常(成体干)细胞、肿瘤细胞系、人体肿瘤组织、动物肿瘤模型,重点研究CSCs的起源、生物学特性、可塑性及相关分子表达规律,重点探讨iCSCs在肿瘤发生中的作用和机理。
2. 研究CSCs组学特征,筛查CSCs新标志物(基因、蛋白质、miRNA等);以高发现场病例和大样本胶质瘤临床病例为材料开展临床研究,探讨iCSCs标志物的临床意义。
3. 在课题组既往研究发现的基础上,以CSCs为材料,开展肿瘤相关新基因(CUEDC2)功能、已知基因COX4和XPC新功能方面的研究,探讨CSCs侵袭和生长的调控机理。
第二部分 CSCs与肿瘤微环境相互影响及其在肿瘤演进中的作用和机理
肿瘤演进依赖瘤细胞表型转化、侵袭性、运动、肿瘤微环境、脉管新生和免疫耐受与逃逸等事件,所以本部分拟研究CSCs与肿瘤微环境、脉管生成(血管生成、血管形成、淋巴管生成)和免疫细胞的相互作用及
调控分子,研究CSCs尤其是其中iCSCs在肿瘤演进中的作用及其机理。
1. 比较研究iCSCs和niCSCs发生EMT和MET的规律和相关分子变化,探讨iCSCs表型转化在肿瘤演进中的作用及其调控机制。
2. 研究CSCs对内皮祖细胞、血管/淋巴管内皮细胞的影响及其在脉管新生中作用与分子机理,进一步探讨iCSCs在肿瘤微血管构筑表型异质性(T-MAPH)发生中的作用。
3. 获取和鉴定CSCs在不同分化阶段的肿瘤抗原特征,研究iCSCs的免疫原性;研究CSCs与免疫细胞的相互作用,阐明iCSCs参与肿瘤免疫耐受和免疫逃逸形成的分子机理。
4. 利用临床不同分期肿瘤样本,研究上述CSCs与肿瘤微环境事件的临床意义。
第三部分以iCSCs和脉管新生为靶标的肿瘤治疗新方法研究
本部分将基于上述研究结果,针对iCSCs和脉管新生研究抑制肿瘤侵袭和转移的新策略。
1. 研制出针对iCSCs的人源化单克隆抗体,为建立检测和纯化iCSCs技术平台以及研发基于iCSCs早诊、早治措施奠定基础。
2. 结合项目组前期有关肿瘤病毒-基因治疗的工作为基础,研究细胞因子诱导杀伤细胞(cytokine-induced killer cells, CIK)介导溶瘤腺病毒靶向iCSCs的治疗效应及其作用机理,为肿瘤治疗提出一条新思路。
3. 人工合成、筛选抑制iCSCs侵袭和脉管新生的小分子化合物,研究对恶性肿瘤发生发展的治疗效应及其机理,为创建针对iCSCs的早期治疗新策略奠定基础
。
二、预期目标
(一)本项目的总体研究目标
针对肿瘤研究领域重大理论问题和社会需求,利用我国肿瘤高发现场和临床病例资源以及本项目组工作基础,以CSCs为切入点,在建立一系列CSCs研究技术平台的基础上,阐明CSCs(尤其是iCSCs)在恶性肿瘤发生发展(以早期侵袭和转移潜能为主)中的作用及其机理这一关键问题,并筛查iCSCs分子标志物和治疗新靶点,为针对CSCs和脉管生成抑制侵袭与转移的肿瘤治疗奠定基础(图1)。通过本研究,加强我台条件和人才团队建设,力争使我国在CSCs生物学和脉管生成研究领域取得重大突破,并促进我国在重大疾病研究领域的合作与国际竞争力,推动我国肿瘤学等相关学科的发展。
图1 本项目的总体研究思路与目标示意图采用(支气管、肺和脑)干细胞转化模型、(肺)癌前病变、早期(肺)癌、(肺癌)转移和(胶质瘤)复发标本,通过建立和改进CSCs分选及培养技术平台,研究CSCs来源、特性及其在肿瘤发生发展中的作用和机理;通过研究CSCs与微环境、免疫细胞作用和促血管生成作用研究肿瘤演进尤其是侵袭、复发和转移,实现机理认识;通过侵袭和转移潜能标志物和治疗靶标的探寻,确立诊断和治疗新策略,最终实现项目
总体目标,满足国家需求。
(二)五年预期目标
1. 建立和完善CSCs研究相关技术平台:通过研究,建立成体干(前体)细胞异常分化(转化)癌变模型