胶质瘤干细胞中耐药基因的表达与化疗之间的关系

摘要

目的：
　　 脑肿瘤干细胞(braintumorstemcells,BTSC)的发现为胶质瘤化疗耐药机理提供了新的假说,即是因为肿瘤干细胞发生了耐药,而BTSC发生耐药的主要原因是相关耐药基因的表达,其中比较重要的是ABCG2。通过化疗杀死敏感细胞,存留细胞即为耐药细胞,这些细胞与BTSC之间的关系是解开耐药机理的重要途径,目前还不清楚。本研究以胶质瘤肿瘤干细胞为靶细胞,通过化疗过程对BTSC数量及生物学特性影响的研究,探讨肿瘤干细胞与化疗耐药之间的关系。分为三部分:1.胶质瘤U251细胞中CD133+细胞比例及干细胞特性分析;2.替莫唑胺(TMZ)化疗对U25l细胞中CD133+细胞的影响;3.替莫唑胺化疗对U251细胞中CD133+细胞中耐药基因表达的影响。
　　 方法：
　　 第一部分:利用免疫荧光染色检测胶质瘤U251细胞中CD133、巢蛋白(nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经胶质细胞纤维酸性蛋白(GFAP)等蛋白表达,分析CD133+细胞与CD133-细胞中Nestin、NSE、GFAP阳性细胞存在的差异。第二部分:通过MTT实验评估U251细胞对TMZ的敏感性。利用免疫荧光染色和Westemblot检测TMZ作用前后U251细胞中CD133、Nestin、NSE、GFAP等基因表达,分析TMZ对CD133+细胞的影响。第三部分:利用免疫荧光染色和Westernblot检测TMZ作用前后胶质瘤U251细胞中ABCG2、MRP及P-gp等耐药基因的表达,分析化疗对CD133+细胞中耐药基因表达的影响。
　　 结果：
　　 第一部分:胶质瘤U251细胞中CD133+细胞比例为0.060±0.003;在CD133+细胞中,Nestin阳性细胞,NSE和GFAP阴性细胞比CD133-中明显增多;在CD133-细胞中,也存在Nestin阳性细胞,数目较CD133+中明显减少,相反Nestin阴性细胞,NSE和GFAP阳性细胞明显增多。第二部分:在胶质瘤U251细胞中,未加入TMZ组CD133+细胞比例为60%左右,加入TMZ组CD133+细胞比例为33.7%左右,两者比较差异有统计学意义(P＜0.05)。CD133+细胞中Nestin阳性细胞的比例在TMZ作用后明显增加(P＜0.05),而GFAP和NSE阳性细胞比例明显减少(P＜0.05)。Westernblot检测结果发现,CD133和Nestin在TMZ作用前后均有表达,在作用后明显增加(P＜0.05);相反,GFAP和NSE表达在TMZ作用后明显减少(P＜0.05)。第三部分:①通过MTT评估发现,胶质瘤U251细胞在不同浓度的TMZ作用下,随着浓度的升高,各浓度组的细胞存活率逐渐递减,但是第3天后有所缓和,第5天与第3天比较,无统计学差异(P＞0.05);U251细胞在TMZ浓度为0.05g/L以上,即使浓度增加,细胞抑制率亦无明显改变,上述结果提示U251细胞对TMZ存在耐药现象。②在TMZ作用前CD133+细胞中ABCG2、P-gp及MRP等耐药基因的表达明显低于TMZ作用后(P＜0.05)。③western-blot检测发现,ABCG2、P-gp及MRP等在TMZ作用前后均有表达,但是在TMZ作用后明显增加(P＜0.05)。
　　 结论：
　　 1.胶质瘤U251细胞存在CD133+细胞,在CD133阳性和阴性细胞中,均存在干细胞样细胞,但是在CD133+细胞中此类细胞更多。2.U251细胞对TMZ存在耐药现象,主要原因可能与CD133+细胞数量的增多及其耐药基因ABCG2、P-gp及MRP等表达增加有关。