IFN-β通過調節免疫反應及細胞週期相關的信號通路抑制人腦膠質瘤幹細胞的生長_風聞

惡性膠質瘤，源自神經上皮的腫瘤統稱為膠質瘤（膠質細胞瘤），佔顱腦腫瘤的40-50%，是最常見的顱內惡性腫瘤。根據病理又可分為星形細胞瘤、髓母細胞瘤、多形膠母細胞瘤、室管膜瘤、少枝膠母細胞瘤等。惡性膠質瘤具有高度的侵襲性，是最常見的原發性腦腫瘤。整體的生存週期通常小於15個月。即使是常規治療，包括手術切除和放化療，腫瘤復發似乎是不可避免的。確診一年後，大約70%的惡性膠質瘤患者將面臨疾病的進展。因此，個性化藥物的使用靶向分子受體和免疫療法被認為是治療膠質瘤的新選擇。

最近，同濟大學附屬第十人民醫院蔡春暉助理研究員等在Cell Regeneration上發表了題為“Interferon-beta inhibits human glioma stem cell growth by modulating immune response and cell cycle related signaling pathways”的研究論文。研究發現IFN-β通過調節免疫反應及細胞週期相關的信號通路抑制人腦膠質瘤幹細胞的生長。

IFN-β抑制hGSCs的生長。膠質瘤的高度侵襲性及複發性主要源於活躍的膠質瘤幹細胞 （GSCs）。為了檢測IFN-β對hGSCs的作用，研究人員使用不同劑量的IFN-β分別處理人源膠質瘤幹細胞（hGSCs）和人源神經幹細胞 (hNSCs)，並觀察分析其形態和基因的改變。實驗結果發現IFN-β增加了hGSCs的細胞和細胞核的大小，減少Ki67/S100β/Sox2陽性細胞數量。然而，INF-β對hNSCs未產生相似的影響。

IFN-β處理後hGSCs和hNSCs的不同基因應答。為了更好地理解IFN-β在hGSCs中作用的分子機制。研究人員對IFN-β處理的hGSCs和hNSCs樣本進行了RNA測序。hGSC+hNSCNA基因主要富集於細胞因子介導的信號轉導、免疫應答、對外界的應答刺激和細胞粘附途徑。KEGG分析顯示hGSC−hNSCNA基因為在細胞週期和核糖體途徑中富集。全轉錄組分析結果與已知的IFN-β下游通路一致，JAK2、STAT6和NFKB1/2在其中被發現免疫反應途徑。研究人員探討了細胞週期通路中22個基因的表達模式。典型的細胞週期相關基因，如CCNA2，IFN-β刺激hGSCs後，CCNB1、CCNB2和CCND1顯著下調，但在hNSCs未觀察到相似變化。

IFN-β抑制hGSCs細胞增殖。IFN-β在形態和遺傳水平上抑制hGSCs細胞生長。細胞週期相關基因在IFN-β刺激後其表達顯著下調。球狀細胞數量也減少。IFN-β處理後，細胞體和核大小均顯著增大。同時,基因 hGSCs中與細胞粘附相關的表達上調，這支持了觀察到的球狀減少，細胞和細胞核的增大。

圖示 IFN-β抑制hGSCs細胞增殖，造成hGSCs細胞形態及基因表達的改變

在本研究中，研究人員使用不同劑量的IFN-β分別處理hGSCs和 hNSCs，發現IFN-β增加了hGSCs的細胞大小和核大小，球形hGSC細胞數量在短期處理和持續刺激條件下減少。然而，INF-β沒有對hNSCs產生相似的影響。IFN-β使免疫應答和細胞粘附基因表達上調，而細胞週期和核糖體基因表達水平明顯降低。IFN-β優先抑制hGSCs而不是hNSCs。一些細胞週期蛋白基因在hGSCs中表達下調。這些研究結果有助於設計新的、更有效的藥理學策略以治療膠質細胞瘤。

Cite this article：

Han, XX., Jin, S., Yu, LM. et al. Interferon-beta inhibits human glioma stem cell growth by modulating immune response and cell cycle related signaling pathways. Cell Regen 11, 23 (2022). https://doi.org/10.1186/s13619-022-00123-w來源：Cell Regeneration