《SHMT2調控AMPK/mTOR通路誘導自噬促進結腸癌化療耐藥的機制研究》是依託上海交通大學，由陳健擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：SHMT2調控AMPK/mTOR通路誘導自噬促進結腸癌化療耐藥的機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳健
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
自噬可誘導腫瘤細胞凋亡逃避，致使化療耐藥。AMPK/mTOR激活是自噬發生的重要分子事件。課題組發現SHMT2在結腸癌中表達上調，並與腫瘤預後及化療耐藥相關。過表達SHMT2抑制5-FU引發的凋亡，增強自噬; 此外發現AMPK/mTOR是SHMT2潛在的下游靶標。我們推測SHMT2可能通過促進AMPK磷酸化直接或間接抑制mTOR活性誘導自噬；自噬清除化療產生的破損細胞器等有害成分，導致化療誘導的凋亡耐受，從而降低化療敏感性。本項目擬採用CRISP/Cas9等基因操作技術，驗證SHMT2在結腸癌化療敏感性中的作用；透射電鏡及流式細胞儀等觀察SHMT2通過誘導自噬抵抗凋亡影響腫瘤耐藥；雷射共聚焦等技術探討SHMT2調控AMPK/mTOR增強自噬的分子機制；公共資料庫驗證SHMT2與自噬的相關性及AMPK/mTOR與化療預後的聯繫，結合大樣本組織驗證其臨床意義，為逆轉腫瘤化療耐受提供新思路。
結題摘要
腫瘤細胞耐藥是導致化療失敗、患者生存率降低的主要原因。研究腫瘤耐藥發生機制和尋找逆轉耐藥的關鍵節點是當前亟待探索的重要課題。近年來,自噬與腫瘤耐藥之間的密切聯繫日益倍受關注，自噬可誘導腫瘤細胞逃避凋亡致使化療耐藥。探討腫瘤細胞耐藥中自噬的調控機制,有助於合理調節自噬及制定有效的腫瘤化療新策略。課題組首先利用GEO和TCGA資料庫分析確定了與結直腸癌（CRC）進展相關的SHMT2等基因。SHMT2位於線粒體,催化絲氨酸生成甘氨酸,是細胞一碳單位的最大來源,從而為腫瘤細胞分裂增殖提供物質基礎。Nature 報導, SHMT2 在腦組織缺血區的腦膠質瘤細胞中表達水平最高,低氧環境中 SHMT2 可降低耗氧速率,使腫瘤細胞更適合於在缺血微環境中生存,避免細胞死亡。 然而,SHMT2 與腫瘤耐藥的關係及其作用機制鮮有報導。課題組選擇患有TNM II或III期疾病（n = 378）的CRC患者探討SHMT2基於5-氟尿嘧啶（5-FU）為基礎的化療中的功能，發現低表達SHMT2可誘導5-FU化學耐藥並與CRC的預後不良有關。本項目利用質譜技術確定了SHMT2在大腸癌細胞中的結合蛋白P53。我們發現SHMT2通過結合細胞質p53抑制自噬。 SHMT2通過抑制p53和HDM2的結合來防止細胞質p53降解。在5-FU處理下，SHMT2的耗竭促進自噬並抑制細胞凋亡。自噬抑制劑CQ在體內外降低了SHMT2誘導的5-FU耐藥性。最後，在患者PDX和CRC細胞移植模型中通過自噬抑制劑增強了5-FU對CRC細胞的殺傷力。我們的發現確定了低SHMT2誘導的CRC對5-FU耐藥的機制。綜上所述，SHMT2-p53可作為一種新型的癌症治療靶點，並提供了降低化療藥物耐藥的潛在治療機會。
