利用產生CEA的細胞株UP-LN1中貼附性細胞和懸浮性細胞群為研究模式分析其側群細胞及Hedgehog訊息傳遞---鑑定和殲滅癌症幹細胞

先前我們曾經初步描述了如何從一名病患頸部淋巴結轉移灶建立一株會產生CEA 且分化不佳之癌細胞株和其表現的種種特性，而藉由其臨床淋巴結轉移檢體與培養情況下細胞對CK7-/CK20+/CEA+/SCCA- (SCCA: squamous cell carcinoma antigen) 一致的特殊表現型，推測其可能是源自腸胃系統的腺癌，而其在一般培養情況下持續表現懸浮與貼附兩種不同特性的現象激發我們進一步去探討這兩群不同細胞群的差異。貼附性細胞對淋巴激素活化殺手細胞的毒殺有高度的敏感性，但令人意外的是懸浮性細胞卻對淋巴激素活化殺手細胞的毒殺具有抵抗力，而透過DNA 微陣列的分析，我們發現有17 個基因在懸浮性細胞中的表現量較在貼附性細胞中多了兩倍以上，其中包含了至少3 個癌症幹細胞標記，顯示癌症幹細胞或其前驅細胞(progenitors)在懸浮性細胞群中佔的比例可能較貼附性細胞群來得多，藉由國科會計畫的經費補助，在過去五個月中，我們發現懸浮性細胞群中CXCR4 陽性的細胞所佔的比例可經由IFN-的調控而增加，但貼附性細胞群卻不受到IFN-的調控，此外，懸浮性細胞群細胞表面的HLA-ABC 表現量明顯較貼附性細胞群少，且其對IFN-調控而增強的敏感度亦較差，綜合上述的結果，我們提出假設：癌症幹細胞或其前驅細胞在懸浮性細胞群中佔的比例較貼附性細胞群多，而藉由對其的研究可能對找尋此類惡性腫瘤（例如腸胃系統的腺癌）的治療方式與策略扮演了十分重要的角色，因此我們設立了以下幾個特定的研究目標：1). 徹底了解造成貼附性細胞但非懸浮性細胞對淋巴激素活化殺手細胞(LAK)的毒殺具有高度敏感性的機制。2). 利用側群細胞(SP, Side population)的分析或經由標定特定癌症幹細胞標記的方式鑑別並篩選出貼附性細胞和懸浮性細胞群中各自的癌症幹細胞或其前驅細胞。並進一步探討IFN-調控之CXCR4 表現與轉移性癌症幹細胞的相關性。3). 將貼附性細胞和懸浮性細胞群中的側群細胞和轉移性癌症幹細胞各自獨立分選出來，並分析比較其對Hedgehog 訊息傳遞路徑中Ihh、Gli 和Ptch 等癌症幹細胞相關基因表現與HLA-ABC 表現下調的情形。4). 找尋並確定Hedgehog 訊息傳遞路徑中與腸胃系統或大腸直腸癌細胞淋巴結轉移相關的可能基因，並確立檢體中Gli、Ptch 及CXCR4 免疫組織染色的情形與表現比例和病人預後間的關係。5). 如果Ihh、Gli、Ptch 和CXCR4 等基因的表現情形和腸胃系統腺癌的淋巴結轉移有相關，則利用siRNA 的方式去探討這些基因在影響UP-LN1 細胞株中母群體與貼附性細胞和懸浮性細胞群維持增生的必要性。6). 利用NOD-SCID 小鼠的腫瘤移植的模式評估並找尋可以減少或消滅側群細胞(癌症幹細胞)或轉移性癌症幹細胞(CXCR4+CD133+或CXCR4+CD133-)的藥物或生物製劑。我們深信癌症幹細胞是癌症治療的重要標的，因此我們提出之計畫的成果應有直接translation research 的意義。

系統編號:PC9808-1028
原計畫編號:NSC98-2314-B182-018