论文部分内容阅读
肿瘤是严重威胁人类生命健康的重大疾患,我国恶性肿瘤年新发病例数380.4万例,即每天约1万人被确诊为肿瘤,每分钟约有7人确诊,肿瘤已超过心血管疾病成为我国致死率最高的疾病。化疗耐受是导致肿瘤患者不良预后的重要因素之一。因此,深入探讨化疗耐受的分子机制是生物学研究领域的热点问题。活性氧ROS(Reactive Oxygen Species,ROS)是包含超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)以及羟基自由基(HO·)等在内氧(O2)的部分还原产物。适量ROS是调控细胞正常生理活动的重要信号分子,高水平ROS可破坏核酸、蛋白质以及脂质等重要生物大分子的正常功能,促进肿瘤的发生和发展;ROS水平持续增高,一旦超过死亡阈值,则会造成不可逆的氧化损伤,导致细胞死亡。研究表明,肿瘤组织内ROS水平一般高于正常组织,化疗药物可通过进一步提升ROS达到杀伤肿瘤细胞的目的。肿瘤细胞内有精确调控的抗氧化系统,并可通过启动该系统抵抗细胞内ROS的过度累积,实现高氧化应激水平下的适应性生存,以及对化疗药物诱导的杀伤效应的耐受。因此,揭示肿瘤细胞内ROS稳态调控的分子机理,有望为提高肿瘤细胞化疗敏感性提供新的线索。Nrf2(Transcription factor Nuclear erythroid factor 2-like 2,NFE2L2,Nrf2)是调控ROS的核心转录因子,可通过激活抗氧化靶基因的表达,限制ROS的过度累积。研究显示,Nrf2在肿瘤细胞中异常活化,抑制细胞内ROS水平的升高,促进肿瘤细胞的生存和耐药。Nrf2在肿瘤中的作用受到越来越广泛的关注,而调控其活性的分子机制却有待完善,这大大限制了靶向Nrf2的肿瘤治疗。iASPP(Inhibitor of Apoptosis Stimulating Protein of P53)具有抑制p53依赖性细胞凋亡的功能,该功能的发挥依赖于其在细胞核内的精确定位。而本研究发现iASPP在肿瘤细胞内主要定位于细胞质而非细胞核,该结果提示iASPP具有p53非依赖性的癌基因功能。研究结果还显示抑制iASPP的表达,细胞内ROS水平明显升高;而过表达iASPP则伴有ROS的降低,提示iASPP具有抑制ROS的重要活性。更为重要的是该功能具有普遍性,在多种组织来源以及不同p53状态的细胞中均有发生。进一步研究证实,iASPP抗ROS的作用依赖于Nrf2的表达和活化,而非p53。在此基础上,本文对iASPP调控Nrf2的作用及分子机制作进一步探讨。结果表明,iASPP通过抑制Keap1介导的Nrf2泛素化降解提高Nrf2的蛋白稳定性,促进Nrf2核转位及转录活性。进一步的分子机制研究表明,iASPP蛋白N-端存在与Nrf2经典DLG氨基酸序列相似,且高度保守的DLT241氨基酸基序。iASPP通过该基序与Nrf2的DLG基序竞争性结合Keap1的DGR结构域。在多种促进ROS累积的化学药物处理下,iASPP与Keap1的结合能力增强,伴有Nrf2与Keap1结合能力的降低以及Nrf2蛋白水平的升高。本文研究发现iASPP与Nrf2在肾癌患者组织中均高表达,且二者在蛋白水平上呈正相关,提示肿瘤组织中iASPP的高表达可能是导致Nrf2水平升高的重要原因。裸鼠皮下荷瘤研究证实,敲低iASPP可抑制肿瘤生长,提高5-FU对肿瘤生长的抑制效果,而且p53不影响iASPP敲低对肿瘤生长的抑制作用。分析裸鼠肿瘤组织Nrf2,Keap1,凋亡调控相关蛋白以及抗氧化靶基因表达水平后发现,Nrf2蛋白及其抗氧化靶基因转录水平均随iASPP敲低而明显抑制,而促凋亡蛋白水平升高。提示iASPP参与肿瘤体内Nrf2抗氧化活性调控,iASPP敲低抑制肿瘤生长并提高5-FU治疗效果与细胞凋亡有关。进一步的分子机制研究发现,iASPP激活Nrf2抗ROS活性,抑制ROS水平,降低DNA损伤,抑制细胞凋亡,促进肿瘤细胞生长并增强肿瘤细胞对5-FU的耐受。综上所述,本文证实细胞质iASPP以p53非依赖性方式,通过促进Nrf2发挥抗ROS活性,进而促进肿瘤的生长与化疗耐受,提高了对Nrf2这一抗氧化核心转录因子分子调控机制的理解,同时为以肾癌为代表的高耐药肿瘤的临床治疗提供了新的视角。