Hedgehog信号通路调控肿瘤化疗获得性耐药作用机制研究及其靶向耐药逆转剂寻找

摘要

肿瘤的多药耐药现象是制约肿瘤化疗的最主要挑战之一，阐明其作用机制对提高肿瘤化疗疗效、促进肿瘤患者的预后具有重要意义。充分的研究表明ATP-binding cassette(ABC)转运体高度表达、代谢转化或药物作用靶点改变、凋亡机制缺陷及DNA损伤修复增强等多种机制与肿瘤化疗的获得性耐药密切相关。新近研究表明肿瘤化疗的多药耐药与肿瘤启动细胞(tumor initiating cells)具有密切的关系。
　　Hedgehog(Hh)信号通路是一种高度保守的信号通路，在诸多生物种类的胚胎发育、组织稳态中发挥着重要的作用。Hh信号通路的异常活化与多种肿瘤的发生、发展密切相关。随着研究的进一步深入，发现Hh信号通路还与肿瘤多药耐药的发生有着密切的关系，且主要通过调控ABC转运体的表达而促进肿瘤化疗获得性耐药的产生。但是，Hh信号通路能否通过调控肿瘤耐药细胞的肿瘤启动细胞特征，以及如何调控肿瘤耐药细胞的肿瘤启动细胞特征，进而促进肿瘤化疗获得性耐药的产生，亟待进一步阐明。
　　本研究中，我们以化疗敏感细胞株K562、KB及在其基础上构建的获得性化疗耐药稳定细胞株K562/A02、KB/VCR为研究对象，运用一系列细胞、分子生物学手段，阐明Hh信号通路调控肿瘤多药耐药细胞的肿瘤启动细胞样特征促进肿瘤多药耐药的发生。K562/A02、KB/VCR细胞中，Hh信号通路通过调控EMT转录因子twist1和snai1的表达而维持肿瘤多药耐药细胞的肿瘤启动细胞特征，进而促进MDR细胞的药物耐受性。CHIP及荧光素酶报告分析证实twist1和snai1一样，也是Hh通路Gli的直接转录靶标。此外，我们发现Hh信号通路通过调控twist1和snai1的表达维持肿瘤启动细胞特征，最终导致不依赖于ABC转运体的化疗耐药的产生。结合其他相关报道本研究表明:Hh信号通路可能通过两条相互独立的机制促进获得性耐药的产生，一是转录性调控ABC转运体如MDR1和BCRP的表达;二是转录性调控twist1和snai1的表达而赋予肿瘤细胞以肿瘤启动细胞特征。
　　鉴于Hh信号通路在肿瘤多药耐药中的重要作用，靶向Hh信号通路不失为一种理想的逆转肿瘤化疗获得性耐药的策略。因此，我们进一步尝试建立Hh信号通路抑制剂的评价模型，寻找能通过抑制Hh信号通路而逆转肿瘤化疗获得性耐药的Hh抑制剂。在第二部分工作中，我们以Hh信号通路转录因子Gli的荧光素酶报告基因实验系统，评价了一系列化合物，发现木质素来源的化合物EVn-50及其单体VB1具有显著的抑制Hh通路活性的作用，提示其是一种潜在的靶向Hh信号通路的肿瘤化疗获得性耐药的逆转剂。
　　本研究深入阐明了Hh信号通路调控肿瘤化疗获得性耐药的作用机制，为靶向Hh信号通路逆转肿瘤化疗的获得性耐药奠定了理论基础。同时，本研究发现twist1和snai1一样，也是Hh信号通路转录因子Gli的转录靶基因，完善了我们对twist1和Hh信号通路之间关系的认识。此外，对于发现新型具有自主知识产权的Hh靶向抑制剂具有重要意义。

目录

缩略词表

摘要

研究背景

第一部分 Hedgehog信号通路调控肿瘤多药耐药细胞的肿瘤启动细胞样特征促进肿瘤多药耐药的发生

一、前言

二、实验材料和方法

三、实验结果

四、讨论

参考文献

第二部分 木脂素类G2／M期阻滞剂Evn50、VB1：潜在靶向Hedgehog的多药耐药逆转剂

一、前言

二、材料和方法

三、实验结果

四、讨论

参考文献

结论

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