无血清悬浮球状培养方法在人源前列腺癌干细胞富集纯化中的应用

目的:通过无血清悬浮球状培养方法富集纯化人源前列腺癌干细胞并进行小鼠体内外实验验证。方法:采用前列腺癌DU145细胞系,通过无血清悬浮球状培养的方法分离富集、培养纯化出肿瘤干细胞微球(Tumor spheres)。通过流式细胞仪鉴定干细胞表型,并采用动物成瘤实验,将不同数量级的DU145细胞和Tumor spheres细胞接种到NOD/SCID小鼠双侧腋下,观察成瘤率和成瘤速度。对分离富集、培养纯化的Tumor spheres进行诱导分化、增殖水平、活性氧簇、细胞周期检测。为进一步明确Tumor spheres的肿瘤干细胞特性,采用Western blot法检测特异性蛋白的表达,RT-PCR法检测相关mRNA表达。结果:采用无血清悬浮球状培养的方法可使对数生长期DU145细胞分离富集形成Tumor spheres,培养3代可达到纯化的目的,流式细胞技术鉴定其表达前列腺癌干细胞表型CD44(+)CD24(-/low)比例为(63±1)%,明显高于DU145细胞[(33±4)%](P<0.05)。动物成瘤实验显示,接种Tumor spheres侧肿瘤成瘤速度和成瘤率均高于接种DU145细胞侧。Tumor spheres具有更强的自我更新能力和分化潜能,细胞周期检测发现Tumor spheres中(81.67±0.68)%处于细胞周期的G_(0)/G_(1)期(P<0.05),同时Tumor spheres具有更低水平的活性氧簇ROS水平(P<0.05)。Tumor spheres高表达肿瘤干细胞HES1蛋白(P<0.05),Tumor spheres高表达肿瘤干细胞相关Notch1、HES1、HIF-1α、Sox2、Jagged1的mRNA(P<0.05)。结论:无血清悬浮球培养分离纯化DU145肿瘤干细胞的方法简便易行、获取量大、成瘤率高,Tumor spheres具有明确的肿瘤干细胞特性,可作为前列腺癌肿瘤干细胞研究的良好实验模型。

联合应用MS-275和MDV3100对前列腺肿瘤干细胞样微球的作用

目的:探讨雄激素受体(androgen receptor,AR)拮抗剂和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂对前列腺肿瘤干细胞样微球的作用,并探讨其可能的分子机制。方法:采用无血清悬浮培养前列腺LNCaP和22RV1肿瘤细胞以获取干细胞样肿瘤微球细胞,然后单独和联合使用AR拮抗剂MDV3100和HDACⅠ类抑制剂MS-275分别处理2种微球细胞,镜下观察细胞形态,评估其克隆形成能力。应用实时荧光定量聚合酶链反应检测微球细胞中CD133的转录水平,Western blot检测DNA损伤标志物磷酸化H2A.X(p-H2A.X)的表达和细胞凋亡标志蛋白聚ADP-核糖聚合酶(PARP)特异性裂解片段的水平,同时检测Wnt信号通路关键分子β-catenin以及原癌基因c-Myc、cyclin D1蛋白表达情况。结果:MDV3100单独处理能明显降低肿瘤干细胞标志物CD133的表达;而MS-275单独或联合MDV3100处理均能明显抑制肿瘤干细胞样肿瘤微球的形成、降低肿瘤微球细胞CD133的表达,并促进肿瘤微球细胞产生PARP的特异性裂解,使p-H2A.X表达水平升高,同时可以明显降低β-catenin、c-Myc及cyclin D1的表达。结论:联合应用MS-275和MDV3100可以显著增强MDV3100的抗肿瘤活性,具体表现在抑制肿瘤干细胞样微球细胞生成及克隆形成、损伤细胞的DNA、诱导细胞凋亡等。该结果为临床联合应用HDACⅠ类抑制剂MS-275和AR拮抗剂MDV3100治疗前列腺肿瘤提供了一定的实验依据。