Gene expression profiling of human prostate cancer stem cells reveals a pro-inflammatory phenotype and the importance of extracellular matrix interactions

doi:10.1186/gb-2008-9-5-r83

.2008;9（5）：R83。

doi:10.1186/gb-2008-9-5-r83。 Epub 2008年5月20日。

前列腺癌干细胞的基因表达谱揭示了促炎表型和细胞外基质相互作用的重要性

理查德·伯尼¹, 史蒂芬·D·布莱斯, 克莱尔·鲁姆, 文森特·达索普, 阿拉斯泰尔·德洛普, 肖纳·H·朗, 保罗·A·贝里, 凯瑟琳·海德, 约翰·刘易斯, 迈克尔·J·斯托尔, 诺曼·J·梅特兰, 安妮·T·柯林斯

附属公司

PMID： 18492237
预防性维修识别码：项目经理2441469
内政部： 10.1186/gb-2008-9-5-r83

人类前列腺癌干细胞的基因表达谱揭示了促炎表型和细胞外基质相互作用的重要性

理查德·伯尼等。基因组生物学. 2008.

.2008;9（5）：R83。

doi:10.1186/gb-2008-9-5-r83。 Epub 2008年5月20日。

作者

理查德·伯尼¹, 史蒂芬·D·布莱斯, 克莱尔·鲁姆, 文森特·达索普, 阿拉斯泰尔·德洛普, 肖纳·H·朗, 保罗·A·贝里, 凯瑟琳·海德, 约翰·刘易斯, 迈克尔·J·斯托尔, 诺曼·梅特兰, 安妮·T·柯林斯

附属

¹Pro-Cure Therapeutics Ltd，英国约克州赫斯林顿约克科学园创新之路生物中心。richard.birnie@pro-cure.uk.com

PMID： 18492237
预防性维修识别码：项目经理2441469
内政部： 10.1186/gb-2008-9-5-r83

摘要

背景：许多癌症的致瘤能力被认为存在于一小群细胞（癌症干细胞）中。我们之前已经证明，具有CD133+/alpha2beta1hi表型的罕见前列腺上皮细胞具有前列腺癌干细胞的特性。我们将这些细胞中的基因表达与它们的正常和分化（CD133-/alpha2beta1low）对应物进行了比较，得出了一个信息丰富的癌症干细胞基因表达特征。

结果：细胞培养取自人类前列腺癌（n=12）和非恶性对照组织（n=7）的标本。Affymetrix基因表达阵列用于分析分类细胞群的总RNA，并通过定量RT-PCR、流式细胞术和免疫细胞化学选择性验证表达变化。观察到与炎症、细胞粘附和转移相关的多个基因的差异表达。使用核因子κB抑制剂（NF-κB）进行的功能研究显示，在保留正常干细胞的同时，优先靶向癌症干细胞和祖细胞群体进行凋亡。NF-kappaB是控制肿瘤细胞抗凋亡能力的主要因子，为新的化学预防和化疗方法提供了一个有吸引力的靶点。

结论：我们描述了581个基因的表达特征，这些基因在前列腺癌干细胞中的水平存在显著差异。该特征的功能注释确定JAK-STAT通路和局灶粘附信号是癌症干细胞生物学中的关键过程。

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数字

图1
在人类前列腺癌中发现了独特的干细胞和肿瘤特征，其病理学最低Gleason评分为7。使用探针（来自28个样本）的表达数据的聚类分析（源自Pearson相关性）定义了癌症干细胞特征。蓝色方块表示下调基因，红色方块表示上调基因。**（a）**组合特征将样本分为良性（蓝色条）和恶性（红色条）。细胞类型（干细胞，CD133⁺/α₂β₁^你好; 并承诺，CD133^-/α₂β₁^低的)也在每个疾病状态中定义。**（b）**差异化签名。在一个样本中，组合签名中有一个明显的区别签名“突破”，该样本用星号表示。**（c）**根据恶性特征进行样本聚类。**（d）**分析中包括Gleason 6样本和单一激素处理样本的分层聚类。请注意，由于包含了这些数据，因此失去了非恶性活检和恶性活检之间的明确区别。

图2
嵌套RT-PCR检测*TMPRSS2:ERG公司*融合。在材料充足的情况下，对来自微阵列数据集的样本进行巢式RT-PCR，以检测TMPRSS2:ERG融合产物的存在。在10个样品中有6个检测到融合产物，其余样品（标记为ND的样品）检测不到融合产物。以融合阳性细胞株VCaP的cDNA作为阳性对照，用水代替cDNA作为阴性对照。

图3
通过实时定量PCR验证所选基因。**（a）**前列腺癌相关基因Affymetrix阵列数据的RT-PCR验证（所有表达变化在第页< 0.05). 干细胞和转化细胞之间的变化用蓝色表示，而恶性和良性变化用红色表示。**（b）**通过Affymetrix阵列（红条）和RT-PCR技术（蓝条）检测的茎和承诺基础群体之间基因表达的平均变化的验证。**（c）**Affymetrix（红条）和RT-PCR技术（蓝条）检测到的恶性和良性干细胞群体之间基因表达平均变化的验证。

图4
通过流式细胞术和免疫细胞化学验证所选基因。**（a）**前列腺癌细胞与CD133和NF-κB p65亚单位抗体共同染色的流式细胞术分析。**（b）**分类CD133的共焦图像⁺κB p65亚单位抗体染色的癌细胞（绿色），用DAPI（蓝色）复染。两个信号的核共存用青色表示。**（c-e）**前列腺癌细胞与CD133和ZO1/TJP1（c）或ZO2/TJP2（d）或PAPPA（e）抗体共同染色的流式细胞术分析。

图5
PTL诱导原始癌细胞凋亡。前列腺癌细胞和前列腺增生患者细胞的生存率百分比，用增加浓度的PTL治疗。细胞用100 ng/ml TNFα培养1 h，然后用PTL处理18 h。随后用CD133-APC、Annexin-V-FITC和DAPI标记细胞。活性被定义为附件五^-/DAPI公司^-在总细胞上。分析了三名前列腺癌患者的样本，显示了正常CD133的代表性特征⁺（开环），癌症CD133⁺（填充正方形）、正常祖细胞（填充圆圈）和癌症祖细胞（开放正方形）。

图6
癌症干细胞表达特征的功能注释。**（a、b）**在干细胞群体（a）或来自GO的承诺基础群体（b）中，相对于前列腺增生，癌症中的功能概念过度表达。过度表达的术语以红色显示，而欠表达的术语则以蓝色显示。**（c）**涉及过度表达基因本体功能的关键路径和相关基因的示例。

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