[发明专利]携带肿瘤相关基因的神经干细胞及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种携带肿瘤相关基因的神经干细胞及其制备方法与应用。本发明通过在人多能干细胞内转入KRAS基因突变体和组合过表达Ras/raf/MAPK信号通路上游基因EGFR、下游基因BRAF，以及敲降PTEN基因表达，获取携带肿瘤相关基因的多能干细胞，进一步诱导多能干细胞向神经方向分化，获得神经干细胞，有效模拟肿瘤干细胞转化及肿瘤发生的动态转变过程，为胶质瘤等神经肿瘤的发病机制研究提供了新型、可靠的细胞模型。本技术为从多角度动态观察胶质瘤的发生发展过程提供了可能，也将为胶质瘤治疗药物筛选及靶向治疗等带来新的研究思路，具有极为重要的科学意义和应用价值。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种携带肿瘤相关基因的神经干细胞及其制备方法与应用。

背景技术

神经系统肿瘤严重危害人类的健康。脑胶质瘤发生于神经外胚层，是最常见的中枢神经系统肿瘤，其发病率占所有颅内原发肿瘤的40-50％。因其具有高度增殖和侵袭的生物学特性，不仅手术切除难度大，而且对放化疗不敏感，因而普遍存在肿瘤的复发，目前尚缺乏有效的治疗手段。因此寻找更为有效的治疗方法成为当前迫切的任务，而深入阐明脑胶质瘤发病机制，是确定关键治疗靶点及发现、鉴别诊断和确定预后评估分子标志物必须解决的关键问题。

长期以来，肿瘤细胞的起源与增生一直备受关注。一般认为正常细胞内基因变异不断积累而最终转化发展为肿瘤。而组成肿瘤的细胞并不是均质的，它们在形态、增殖能力以及成瘤能力上存在差异。近年来一些研究表明，在肿瘤组织中存在一群具有自我更新、增殖和分化潜能等干细胞样特性的肿瘤干细胞。肿瘤干细胞理论的提出使人们对肿瘤的发生、转移及耐药等相关特性有了深入的认识。研究显示不仅包括肿瘤的增殖、转移，而且对肿瘤微环境、免疫的调控及放化疗抵抗均与肿瘤干细胞有关。随着对神经干细胞不断的深入研究，以及脑胶质瘤干细胞(GSCs)的分离与鉴定成功，为脑胶质瘤的研究提供了新的切入点，为揭示胶质瘤发生、发展的分子机制及研发诊疗新技术打开了新视野，已成为当今胶质瘤研究的热点领域。

脑胶质瘤干细胞与神经干细胞(NSCs)在基因表型及生长特性等方面具有极高的相似性。许多学者从胶质瘤组织中成功分离培养出了能在神经干细胞培养条件下形成神经球样干细胞克隆，并表达巢蛋白(nestin)、CD133等干细胞标记物的细胞。目前有观点认为胶质瘤细胞起源于神经干/前体细胞的恶性转化，在多种致瘤因素的影响下，神经干细胞的基因表达逐渐发生了改变，导致其无限增殖和分化。

随着对神经胶质瘤发生发展分子机制的深入研究，我们可以通过建立胶质瘤细胞模型模拟靶向调控关键的信号通路来抑制胶质瘤的发生，建立一种新颖并且可行的治疗方法，从而达到治愈胶质瘤的目的。这些研究多是在现有的肿瘤细胞系或组织中分离具有类似干细胞特性的细胞群体，比较这些胶质瘤干细胞与非干细胞群体的差别，或者比较胶质瘤干细胞与神经干细胞的基因表达和蛋白表达等的差别来进行研究。还有的研究是结合了转基因小鼠的动物模型来进行。随着细胞重编程技术的发展和应用，近年来有研究通过细胞重编程的方式将已经分化的胶质瘤细胞去分化转变为胶质瘤干细胞，进一步研究了胶质瘤干细胞的基因表达及表观调控网络，这种方法为肿瘤干细胞的研究提供了新的思路。但是与以往大量肿瘤相关的研究工作类似，这些工作都是以原发的胶质瘤或肿瘤细胞系为研究对象，针对已经形成了的肿瘤细胞群体进行研究，因而并不能有效地模拟肿瘤的发生，难以具体阐明肿瘤干细胞究竟是肿瘤的起始细胞还是在肿瘤进展中形成的可不断增殖成瘤的细胞群，从而不能深入地研究肿瘤的发生机制。因此建立人体神经干细胞恶性转化为胶质瘤干细胞的模型，将为胶质瘤的发病机制研究开辟新的途径，也必将推动胶质瘤的精准治疗手段开发与应用。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种携带肿瘤相关基因的人类神经干细胞的制备方法。

本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的携带肿瘤相关基因的人类神经干细胞。

本发明的再一目的在于提供上述携带肿瘤相关基因的人类神经干细胞的应用。一方面用于作为胶质瘤干细胞转化模型，从而研究胶质瘤发病机制；另一方面还可用于靶向胶质瘤干细胞的药物筛选。