FoxO3對Nrf2轉錄活性的調控及其在膽管癌耐藥中的分子機制

《FoxO3對Nrf2轉錄活性的調控及其在膽管癌耐藥中的分子機制》是依託廈門大學，由尤涵擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：FoxO3對Nrf2轉錄活性的調控及其在膽管癌耐藥中的分子機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：尤涵
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

膽管癌是一種惡性程度極高且預後差的腫瘤。膽管癌對化療不敏感，耐藥是造成化療失敗的最主要原因。膽管癌產生耐藥的分子機制尚不明確。我們發現FoxO3失活導致Keap1 mRNA和蛋白水平下調，Nrf2蛋白水平和轉錄活性增高，膽管癌細胞對化療藥物的敏感性降低；同時還發現Keap1與FoxO3存在蛋白相互作用，並且Keap1能夠促進FoxO3的轉錄活性。目前關於FoxO3與Keap1-Nrf2通路的相互應答以及FoxO3在膽管癌耐藥中的分子機制尚無報導。本項目擬研究FoxO3調控Keap1-Nrf2通路的分子機制；闡明FoxO3-Nrf2的互話在調控ROS水平和膽管癌耐藥中的生物學功能；探討FoxO3/Keap1/Nrf2做為預測膽管癌化療和預後的分子標誌物的可行性；揭示Keap1促進FoxO3轉錄活性的分子機理及其在氧化應激條件下調控細胞內ROS穩態中的地位，從而為治療膽管癌提供重要的理論依據。

結題摘要

許多人類腫瘤中存在PI3K/AKT過度激活，然而該通路的異常導致腫瘤形成的分子機理仍未充分闡明。FoxOs是受PI3K/AKT負向調控的轉錄因子，與腫瘤形成密切相關，但對於FoxOs調控腫瘤生長的機制尚不十分清楚。膽管癌是一類起源於膽道上皮細胞的惡性腫瘤，膽管癌患者對化療敏感性差，但耐藥機理尚未充分闡明。Nrf2的激活與膽管癌耐藥性及病人不良預後密切相關。高度激活的PI3K/AKT能夠激活Nrf2信號通路，但其中具體的分子機制尚不清楚。Keap1是連線Nrf2與Cul3的銜接蛋白，介導Nrf2通過蛋白酶體途徑進行降解，目前關於Keap1的轉錄調控幾乎未知。我們研究證實，Keap1是FoxO3的下游靶基因，敲低FoxO3導致 Keap1的轉錄下調，從而激活Nrf2信號通路。我們進一步研究發現，在膽管癌細胞中持續激活AKT信號或者TNFα處理膽管癌細胞，均能明顯抑制FoxO3的表達水平和轉錄活性，進而抑制Keap1的表達，最終導致Nrf2信號通路的激活。前期報導認為FoxO3通過轉錄下調MnSOD及catalase可以增強細胞內活性氧水平，但是我們研究發現：缺失FoxO3的細胞通過激活Nrf2可以降低胞內活性氧的水平，從而保護細胞免受氧化壓力的傷害。最重要的是，利用裸鼠皮下移植瘤模型，我們發現FoxO3缺失通過激活Nrf2信號通路能夠促進膽管癌細胞的體內成瘤能力，同時增強腫瘤細胞對cisplatin的耐藥性。在臨床膽管癌樣本中，我們檢測到磷酸化的AKT與Keap1的mRNA水平呈負相關，磷酸化的AKT與Nrf2蛋白水平呈正相關，FoxO3 mRNA與Keap1 mRNA的表達水平呈正相關性，FoxO3 mRNA與Nrf2蛋白的表達水平呈負相關性，這些蛋白的相關性進一步闡明了FoxO3對Keap1-Nrf2信號通路的調控及其在膽管癌腫瘤生長及耐藥中的分子機制。