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目的耐药和转移是肿瘤患者治疗失败的主要原因,肿瘤干细胞(cancer stem cells, CSCs)和上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)被认为起重要作用,目前研究发现这两种表型之间可能存在功能上的联系。我们前期研究发现阿霉素耐药的甲状腺未分化癌细胞中富集干细胞的侧群细胞(side population, SP),但其对耐药的作用机制尚不清楚。为探讨甲状腺肿瘤干细胞与EMT之间的关系,我们拟首先用Hoechst 33342染色,流式荧光激活分选(Fluorescent Activated Cell Sorting, FACS)技术分选甲状腺未分化癌细胞株SW1736中的侧群细胞和非侧群细胞(non-SP)。用阿霉素诱导non-SP细胞耐药,比较SP. non-SP. non-SP耐药、SW1736细胞肿瘤干细胞特征、EMT特征及对化疗药物的耐药性,再分析耐药的non-SP细胞是否具有肿瘤干细胞特征,并比较耐药细胞与亲代细胞EMT特征差异。该研究将明确药物是否能诱导EMT将非肿瘤干细胞转化为获得性肿瘤干细胞,从而解释甲状腺未分化癌耐药的机制,可为根治甲状腺未分化癌提供可能的新的治疗靶点。方法以甲状腺未分化癌细胞株为研究对象,Hoechst染色后,使用流式细胞仪从甲状腺未分化癌细胞株SW1736中分选出具有干细胞特性的SP细胞。用阿霉素逐步诱导non-SP细胞耐药15天,建立non-SP耐药细胞。采用体外克隆形成实验比较SP和non-SP细胞的克隆形成能力。为了检测阿霉素剂量、作用时问对non-SP以及non-SP耐药细胞的增殖影响,用不同浓度梯度阿霉素(0、0.001、0.01、0.05、0.08、1、2ug/ml)与两组细胞共培养,在48、72小时后,四甲基唑蓝(MTT)法检测吸光度值。通过realtime PCR比较SP、non-SP、non-SP耐药的干细胞标志nestin、CD133,中瘤耐药基因ABCG2,EMT标记物E-Cadherin、β-catenin、vimentin、Slug、N-cadherin表达情况。western blot检钡β-catenin、 vimentin蛋白表达水平。应用SPSS17.0软件,统计学分析组间比较采用t检验和单因素方差分析。结果 甲状腺未分化癌细胞株中存在具有干细胞特性的SP细胞。Non-S P耐药15天,阿霉素终浓度为005ug/ml,建立non-SP耐药细胞。non-SP耐药细胞流式分选不能产生SP细胞,只能形成non-SP细胞。体外克隆形成实验结果显示SP细胞克隆形成率明显高于non-SP细胞(P<0.05)。MTT实验结果显示不论是non-SP,还是non-SP耐药细胞,培养72h较48h细胞存活率下降。Non-SP耐药细胞的半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration, IC50)明显高于non-SP细胞。Real time PCR结果显示,在SP、non-SP、non-SP耐药三种,细胞中,SP细胞较non-SP高表达干细胞标志nestin,肿癌耐药基因ABCG2以及EMT相关基因slug、β-catenin、vimentin、N-cadherin; Non-SP耐药较non-SP细胞slug表达上调；Non-SP耐药细胞与SP细胞相比,slug表达增高,ABCG2、nestin、 N-cadherin表达下降。CD133仅在SP细胞中有极少量表达,均未检出E-cadherin。 Western blot中,SP与non-SP细胞相比,β-catenin、vimentin表达明显升高(P<0.05),蛋白和基因水平的表达趋势相一致。结论甲状腺未分化癌细胞株中存在SP细胞,该群细胞高表达干细胞标志、肿瘤耐药基因及EMT相关基因和蛋白。本研究第一次在甲状腺肿瘤细胞株中,用分离出的non-SP细胞诱导耐药,发现阿霉素诱导耐药不能将非肿瘤干细胞即non-SP细胞转化为获得性肿瘤干细胞即SP细胞,但可导致EMT的异常激活。耐药引起的SP比例升高可能是由于SP细胞本身增殖引起的。因此SP细胞可能是肿瘤耐药、复发、转移的根源。肿瘤的根治需要同时针对CSCs和EMT信号通路。