【摘 要】
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目的:探讨肿瘤相关小胶质细胞/巨噬细胞通过TGFBI调控胶质瘤干细胞异质性和促进胶质母细胞瘤恶性进展的可能作用及其机制。方法:本实验以NCH-421K人源胶质瘤干细胞以及GBM标本为研究对象,结合TCGA、Rembrandt、Oncomine等开源肿瘤数据库,以及rhTGFBI刺激前后NCH-421K细胞RNA-seq结果,通过以下方法,探究肿瘤相关小胶质细胞/巨噬细胞通过TGFBI调控GSCs瘤
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目的:探讨肿瘤相关小胶质细胞/巨噬细胞通过TGFBI调控胶质瘤干细胞异质性和促进胶质母细胞瘤恶性进展的可能作用及其机制。方法:本实验以NCH-421K人源胶质瘤干细胞以及GBM标本为研究对象,结合TCGA、Rembrandt、Oncomine等开源肿瘤数据库,以及rhTGFBI刺激前后NCH-421K细胞RNA-seq结果,通过以下方法,探究肿瘤相关小胶质细胞/巨噬细胞通过TGFBI调控GSCs瘤内异质性作用:1.GBM标本中对TAM/Ms标志物Iba-1行免疫组化染色;2.GBM标本中对胶质瘤干细胞标志物Nestin行免疫荧光染色;3.检索TCGA、Rembrandt、Oncomine等开源肿瘤数据库中不同级别胶质瘤中TGFBI、ITGAM的表达水平以及患者生存情况;4.对GBM标本瘤内不同部位行RNA-seq检测M1、M2型TAM/Ms的分子标志物的表达水平,qPCR检测从其中分选的TAM/Ms中TGFBI表达水平;5.对GBM标本中TAM/Ms标志物CD163、干细胞标志物SOX2、TGFBI进行免疫荧光共定位和免疫组化检测;6.利用rhTGFBI蛋白刺激NCH-421K细胞,通过克隆形成实验、侵袭实验以及RNA-seq观察rhTGFBI刺激前后NCH-421K的干细胞特性及mRNA表达的变化。结果:1.对GBM标本中TAM/Ms记物Iba-1和干细胞标记物Nestin分别进行免疫组化和免疫荧光染色,结果显示人TAM/Ms和GSCs在肿瘤血管增生区、坏死区以及侵润脑区的分别聚集,二者分布区域一致性,提示TAM/Ms可能参与对GSCs表型的调控;2.通过TCGA、Rembrandt、Oncomine数据库检索,我们发现TGFBI的表达和患者预后相关、在GBM中表达高于正常脑组织及低级别胶质瘤、在间质型GBM高表达,提示TGFBI参与对胶质瘤恶性行为的调控;3.RNA-seq发现肿瘤中心区细胞较肿瘤周边细胞更多表达M2表型分子标志物;肿瘤中心的TAM/Ms较外周高表达TGFBI,结合免疫荧光发现TGFBI与CD163和SOX2之间共定位关系,提示TGFBI是参与TAM/Ms调控GSCs瘤内异质性的关键分子;4.rhTGFBI蛋白刺激NCH-421K后,我们发现细胞的侵袭能力(P<0.01)、自我更新能力(P<0.01)等干细胞特性增强;rhTGFBI刺激NCH-421K后进行转录组测序发现875个基因表达显著上调,主要集中于细胞间黏附、细胞与细胞外基质黏附、外源凋亡信号通路、TGFβ受体结合以及单羧酸跨膜转运体等相关生物学过程。结论:1、GBM瘤内不同部位的TAM/Ms,参与对GSCs异质性表型的调控。2、TAM/Ms分泌TGFBI增强GSCs的侵袭、自我更新能力等干细胞特性,且介导这些改变的基因集中于:细胞间黏附、细胞与细胞外基质黏附、外源凋亡信号通路、TGFβ受体结合以及单羧酸跨膜转运体等相关生物学过程。综上,我们认为在GBM中,肿瘤相关小胶质细胞/巨噬细胞分泌TGFBI并调控其周围的GSCs瘤内异质性进而促进胶质母细胞瘤恶性进展,且GSCs这一改变可能是由其胞内细胞间黏附、细胞与细胞外基质黏附、外源凋亡信号通路、TGFβ受体结合以及单羧酸跨膜转运体等相关分子机制所介导的。
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