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摘要多发性内分泌腺肿瘤1型(Multiple Endocrine Neoplasia type 1，MEN1)是指MEN1基因突变引起的常染色体显性遗传病，临床上主要以同时发现两种或以上多个内分泌器官有肿瘤发生为特征，常见表现为甲状旁腺瘤、神经内分泌肿瘤、垂体瘤，而本课题的主要研究对象是已诊断为MEN1疾病的一对母子，儿子表现为高胰岛素血症的功能性胰岛素瘤，母亲则是正常血胰岛素水平的非功能性胰岛素瘤。因为MEN1疾病累及器官多、肿瘤恶性程度高、对症治疗措施缺乏、预后差，迫切要求深入研究发病机制并寻找有效治疗靶点。<br>　　诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)技术的诞生为这些罕见病的基础研究提供了坚实的发展平台。我们通过采用不同的体外定向诱导分化方案，将上述两位母子患者尿液细胞重编程得到的病人来源性iPSC细胞系分化成胰岛素形成细胞(Insulin Producing Cells，IPCs)，从而进一步探讨MEN1常见临床表现之一胰岛素瘤(Insulinoma)的发病机制。<br>　　1) MEN1病人来源性细胞在体外部分模拟了胰岛素瘤的临床表型:应用经典分化方案进行体外分化时，与野生型(Wild Type，WT) iPS细胞相比较病人来源性iPS细胞向胰岛素形成细胞分化效率更高;在定向内胚层阶段分化效率并无明显差别;胰腺祖细胞阶段病人来源性细胞表达更高水平的PDX1、NGN3、PAX6等相关标志基因;结合本实验室以往已有的实验结果可以初步认为病人来源性胰岛素形成细胞特征部分模拟了MEN1胰岛素瘤的有些临床表现。应用同样的分化方案，将本实验室已经用基因编辑技术建立的同样MEN1第9号外显子发生突变的iPS/ES细胞向胰岛素形成细胞分化不能重复MEN1病人来源性细胞上述特征。这说明MEN1基因突变并不是MEN1疾病发生的关键因素，此外，病人来源性细胞是否存在MEN1以外的其余基因突变尚未明确。<br>　　2) Exendin-4可能够抑制病人来源性细胞的胰岛素分泌功能:改换分化方案后，病人来源性细胞终末阶段胰岛素阳性细胞比例和WT无明显差别，可胰岛素和C-肽分泌功能低于WT细胞。因此通过排除法对导致这种不同表型特征的影响因子进行筛选。改换后的分化方案中从分化第13天开始加入胰高血糖素样多肽-1受体(Glucagon-Like Peptide-1 Receptor, GLP-1 R)激动剂Exendin-4处理，因此从胰腺内分泌祖细胞阶段（第1 3天）开始撤掉Exendin-4导致三种细胞分化效率普遍降低，但病人来源性细胞胰岛素阳性细胞比例和胰岛素/C-肽分泌效率均高于WT细胞，即恢复为经典方案的结果，同时呈现出临床MEN1病人胰岛素瘤的分泌表型。这一发现初步说明Exendin-4可能抑制MEN1病人胰岛素瘤细胞的胰岛素分泌功能，但这背后的机理待进一步研究。<br>　　3) Exendin-4与TGF-β信号通路相互协同调控胰岛β-细胞的分化:应用经典分化方案从胰腺祖细胞（第11天）阶段开始加入Exendin-4进行分化时胰岛素形成细胞分化效率均有提高，母亲来源性细胞表现为最高，而儿子来源性细胞和WT无明显差别。当撤掉ALK5（Activin receptor like kinase-5）抑制剂后再加入Exendin-4处理分化效率反而普遍降低，可母亲来源细胞最高，儿子来源细胞和WT细胞无显著区别。说明Exendin-4可能与TGF-β信号通路相互协同影响胰岛β-细胞分化效率。<br>　　综上所述，我们首先利用不同的分化方案将MEN1病人来源性iPS细胞、人工MEN1突变的ES/iPS细胞和WT型ES/iPS细胞同步分化为胰岛素形成细胞，然后对所有细胞分化过程和分化细胞特征进行相互比较，我们能够初步肯定MEN1肿瘤发生的潜在机制和能够抑制MEN1疾病发生的潜在作用蛋白。1.MEN1突变不是MEN1疾病发生的必要条件，MEN1突变导致的二次打击或非MEN1突变导致的先天性或获得性细胞功能缺陷才可能是MEN1发生的关键纽带。2.Exendin-4可能够抑制MEN1患者胰岛素瘤细胞的胰岛素分泌功能，因此使用Exendin-4抑制胰岛素分泌，在MEN1胰岛素瘤高胰岛素分泌导致的低血糖治疗中具有潜在临床意义，但这一发现待进一步阐明。3.Exendin-4可能辅助TGF-β信号通路的细胞增殖抑制信号，从而延缓MEN1疾病发生发展过程。因此，预防性服用Exendin-4可能能够延缓家族性MEN1病人家属中无症状MEN1突变体携带者疾病发展过程。可是此结论需更深入的验证和规划的临床试验。