GSTP1通过改变HMGB1氧化还原构象调控三阴性乳腺癌放疗敏感性的作用及机制研究

Due to the small age of onset, high degree of malignancy and lack of molecular targeted therapy, radiotherapy after surgery of TNBC is important for the prevention of tumor recurrence, but compared with non-triple negative breast cancer, TNBC is easy to occur recurrence and distant metastasis in 1-3 years after treatment. In recent years, the radiotherapy resistance of TNBC has been widely concerned, but its key molecules and specific mechanisms are not clear. We found that there were two groups with different expression of HMGB1 in TNBC cells. The high expression of HMGB1 was related to radiotherapy resistance, but there was still a difference. Further studies found that the redox conformation is the biological effect basis of HMGB1, GSTP1 may regulates the radiosensitivity of TNBC cells by altering HMGB1s' redox conformation. This finding has not been reported. This project aims to verify the regulation of GSTP1-HMGB1 interaction on TNBC radiosensitivity and its specific mechanism for the first time, and provides new ideas and research basis for clinical TNBC radiotherapy sensitization therapy, Which possesses innovation significance and clinical application value.

由于发病年龄偏小、恶性程度高及缺乏分子靶向治疗药物，TNBC术后辅助放疗对防治肿瘤复发十分重要，但相较于非三阴性乳腺癌，TNBC易在治疗后1-3年即发生复发及远处转移，临床预后不良。近年来TNBC的放疗抵抗现象受到了广泛关注，但其关键分子及具体机制并不明确。申请者在研究中发现，TNBC细胞中存在HMGB1表达差异的两群细胞，HMGB1的高表达与其放疗抵抗相关，但仍存在程度差别，进一步研究发现，HMGB1的氧化还原构象是其产生生物学效应的基础，谷胱甘肽巯基转移酶GSTP1可能通过与HMGB1分子的作用，改变其氧化还原构象从而调控TNBC细胞的放疗敏感性，这一发现在国内外尚未见报导。本项目拟通过细胞生物学、分子生物学及动物体内实验首次验证GSTP1与HMGB1作用对于TNBC放疗敏感性的调控作用及其具体机制，为临床TNBC放疗增敏治疗提供新的思路和研究基础，具有较大创新意义及临床应用价值。

项目背景：三阴性乳腺癌（TNBC）的术后辅助放疗对抑制肿瘤复发转移十分重要，但相较于其他类型恶性肿瘤，TNBC更易发生放疗抵抗，在目前缺乏其他有效辅助治疗手段的情况下，近年来TNBC的放疗抵抗现象受到了广泛关注和研究，申请者在研究中发现，HMGB1可调控TNBC的放疗敏感性，但存在细胞株差别，进一步研究发现，GSTP1可能通过结合HMGB1改变其核转位从而调控TNBC细胞的放疗敏感性，这一现象在其他研究中尚未被提及。基于此，本项目拟通过体内外实验验证GSTP1在TNBC放疗抵抗中的作用及机制，为进一步的放疗增敏药物研发研究提供基础。.研究内容及关键数据：（1）利用细胞基因测序及TCGA数据库资料分析，证明HMGB1的高表达在乳腺癌放疗抵抗中具有相关性，其中GSTP1作为相关分子意义较大；（2）利用细胞生物学及分子生物学实验验证GSTP1在TNBC中与HMGB1存在关联表达，并与细胞放疗抵抗密切相关；（3）Co-Ip及免疫荧光实验验证，GSTP1的高表达抑制了放疗后HMGB1的出核，促进了核内DNA的完整性，并减轻了炎症反应，导致放疗抵抗；（4）动物体内实验再次验证，GSTP1的高表达促进了肿瘤放疗抵抗。.科学意义：现有的研究表明，HMGB1作为重要炎症因子在恶性肿瘤的发展和治疗中具有双重表现，通过DAMP从细胞种释放的HMGB1一方面介导炎症反应促进肿瘤细胞的死亡，另一方面又参与了肿瘤微环境的重构，通过细胞旁通路介导肿瘤细胞信号分子转导，使细胞产生多种适应性蛋白调节，从而导致细胞对放化疗的逃逸与抵抗。本项目的研究结果表明，在DAMP的早期，HMGB1的释放便受到分子信号的调节，而调控氧化还原过程的多种酶都可能参与其中，本项目验证了GSTP1在此过程中的作用，为肿瘤微环境调控、肿瘤治疗抵抗、放疗增敏等领域的研究提供了可靠的研究基础。