《阿黴素誘導乳腺癌細胞P-gp高表達的代謝性分子機理研究》是依託南京大學，由曹蓓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：阿黴素誘導乳腺癌細胞P-gp高表達的代謝性分子機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曹蓓
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
化療藥引起腫瘤耐藥給臨床腫瘤治療帶來了嚴峻挑戰。研究證實腫瘤細胞常出現與眾不同的代謝重排，前期研究顯示: 以P-gp高表達為最顯著特徵的阿黴素耐藥型乳腺癌細胞中阿黴素的細胞藥代行為發生顯著變化而極大貢獻於耐藥的發生；且其自身代謝模式也顯著區別于敏感細胞，突出表現在耐藥細胞中胺基酸和核酸的利用率減慢、谷胱甘肽循環異常而甘油代謝加快，但代謝重排與耐藥之間的關係尚不清楚。項目計畫在體外前期研究基礎上，以代謝組學為基礎在乳腺癌病人中初步探索阿黴素耐藥表型的代謝特徵和藥物應答規律。藉助於代謝通路、網路分析和藥代-代謝組關聯性分析等篩選出耐藥相關的關鍵通路及標誌物，並整合分子生物學和藥代動力學研究手段予以證實。在此基礎上考察調控代謝通路尤其是胱氨酸循環對阿黴素藥效的影響。總之，本項目以代謝組學為導向，揭示與阿黴素耐藥相關的代謝性分子機制，為解決化療耐藥難題和發現潛在增敏靶點提供依據。
結題摘要
化療藥物引起腫瘤耐藥給臨床腫瘤治療帶來了嚴峻挑戰，研究證實腫瘤細胞常出現與眾不同的代謝重排，但敏感細胞和耐藥細胞的代謝規律和特徵的研究報導鮮見。本項目以代謝組學為導向，探索阿黴素耐藥表型的代謝特徵和藥物應答規律，揭示與阿黴素耐藥相關的代謝性分子機制。研究發現耐藥細胞自身代謝模式顯著區別于敏感細胞，突出表現在氧化還原系統的重構，包括胱氨酸循環和谷胱甘肽合成、甘油代謝以及磷酸戊糖通路，但代謝重排與耐藥間的關係尚不清楚。因此項目擬藉助於代謝通路、網路分析和藥代-代謝組關聯性分析等篩選出耐藥潛在的代謝性標記物，並尋求潛在的增敏靶點。我們的研究表明阿黴素能時間和劑量依賴性地下調胱氨酸轉運體SLC7A11的表達和活性，使GSH合成減少而ROS增多從而誘導P-gp的高表達，而ROS對於P-gp的誘導作用可以被ROS清除劑NAC所拮抗。基於乳腺癌細胞模型，我們首次發現SLC7A11轉運體調控、胱氨酸補充或剝奪明顯影響乳腺癌細胞P-gp的表達與功能，在培養基中充分補充胱氨酸可以明顯降低耐藥型乳腺癌細胞MCF-7R中P-gp的表達與功能，提示胱氨酸是潛在的耐藥標記物而SLC7A11可作為潛在的增敏靶點，為增敏基於P-gp表達與功能的多藥耐藥提供新的方法和策略。在MCF-7荷瘤鼠模型中，採用補充胱氨酸的手段，一方面可顯著增強阿黴素的抗腫瘤藥效，另一方面可有效降低阿黴素所致的肝臟毒性。此外，外源性胱氨酸補充能夠劑量依賴的調控乳腺癌細胞谷胱甘肽合成關鍵限速酶GCLC和GSS的轉錄及翻譯水平，進而影響細胞對藥物治療的敏感性。同時我們初步探索GCLC和GSS的上游調控信號通路Keap1-Nrf2與藥物敏感之間的關係。在MCF-7A耐藥細胞模型中，沉默Keap1基因表達能夠顯著增加腫瘤細胞對藥物治療的敏感性，而在MCF-7S敏感細胞模型中，沉默Nrf2基因則能夠顯著的降低腫瘤細胞對藥物治療的敏感性。可見，Keap1-Nrf2信號通路介導的代謝重排與耐藥之間密切相關，從而為尋求新的增敏靶點提供線索，為胱氨酸的臨床合用提供數據支持。
