BET抑制剂JQ1在结肠癌细胞中通过GSK3下调c-FLIP诱导凋亡的机制研究

JQ1 and other BET inhibitors have emerged as a promising cancer therapeutic strategy which exert their anticancer activity by complicated mechanisms, and some of them have reached clinical use for cancer treatment. However, there are not many studies about JQ1 used for colon cancer. c-FLIP is an important anti-apoptosis protein which promotes colon cancer and other malignant tumor development. Our previous study shows JQ1 could downregulate c-FLIP in many tumor cells including colon cancer, but the mechanisms have not been fully elucidated. Our preliminary experiment has revealed p-GSK3 in colon cancer cells increased after treated with JQ1. In consideration of previous finding that GSK3 could modulate c-FLIP, we propose the hypothesis：JQ1 downregulates c-FLIP through inhibition of GSK3 in colon cancer, and promotes tumor cell apoptosis by increasing c-FLIP degradation. We will test the effect of JQ1 on c-FLIP and tumor cell proliferation and apoptosis in cell lines and animal models. Moreover, we will uncover the mechanisms of JQ1 promoting c-FLIP degradation by inhibition or overexpression of GSK3 and intervention of related signaling pathway. In summary, our findings would provide a novel strategy for colon cancer treatment with JQ1.

以JQ1为代表的BET蛋白抑制剂具有重要的抗肿瘤作用，其抗癌机制复杂，目前已用于多种恶性肿瘤的治疗，但是JQ1在结肠癌治疗中的应用报道较少。c-FLIP是细胞中抗凋亡的重要因子，能够促进结肠癌等肿瘤的发展，我们的前期工作发现，JQ1能够下调包括结肠癌在内的许多肿瘤细胞中c-FLIP的蛋白水平，其机制尚不清楚。在预实验中，使用JQ1处理结肠癌细胞后，其p-GSK3水平增加，结合既往的研究结果GSK3对c-FLIP具有调控作用，我们提出“JQ1通过抑制GSK3促进结肠癌细胞内c-FLIP的泛素化降解，进而诱导肿瘤细胞凋亡”这一假说。我们将在细胞水平及动物模型上进一步证实JQ1对c-FLIP的下调作用及其对结肠癌细胞增殖、凋亡的影响，通过抑制及过表达GSK3、干预相关信号通路的的方法，初步阐明JQ1促进c-FLIP降解的作用机制，为研究JQ1的在结肠癌中的抗肿瘤作用提供新的思路。

背景：JQ1的抗肿瘤机制复杂，前期工作发现，JQ1能够下调包括结肠癌在内的许多肿瘤细胞中c-FLIP的蛋白水平，其机制尚不清楚。.主要内容： .1、研究了JQ1在细胞水平及动物模型上对结肠癌细胞增殖、凋亡的影响，以及其对相关信号通路的作用。 .2、研究了JQ1在不同结肠癌细胞系中对c-FLIP mRNA的影响，并检测了其对PI3K通路、MEK通路、mTOR通路相关蛋白水平的影响。 .3、研究了JQ1在抑制或过表达GSK3状态时对c-FLIP的影响，及其对GSK3的作用方式。 .重要结果： .1、JQ1通过下调结肠癌细胞的c-FLIP促进其凋亡； .2、JQ1不下调结肠癌细胞中c-FLIP的转录水平； .3、使用药物或者基因水平改变GSK3的表达量，能够影响JQ1对c-FLIP的调控； .4、JQ1上调p-GSK3的作用需要依赖于PKC途径，而不依赖于PI3K、MEK以及mTOR等通路。 .核心数据： .1、在结肠癌HCT116细胞系建立裸鼠皮下移植瘤的动物模型中，中高剂量JQ1对肿瘤生长具有明显的抑制作用；JQ1下调了移植瘤细胞的c-FLIP表达，同时增了p-GSK3的表达； .2、在不同的结肠癌细胞中，JQ1与TRAIL具有协同作用，而这一作用可以通过过表达c-FLIP消除； .3、JQ1不影响实验中结肠癌细胞c-FLIP的mRNA水平； .4、JQ1对MEK以及mTOR通路蛋白无明显影响，在HCT116细胞中下调了p-Akt水平;使用药物抑制mTOR通路、PI3K通路等不影响JQ1对p-GSK3的调控； .5、敲减、小分子抑制剂抑制GSK3后，能够下调c-FLIP并加强JQ1对c-FLIP的抑制作用；过表达GSK3后，能减弱JQ1对c-FLIP的下调作用； .6、使用特异性的PKC抑制剂后，JQ1上调p-GSK3的作用被明显减弱。 .科学价值： . JQ1等BET抑制剂是近年来肿瘤治疗的研究热点，但目前其应用于结肠癌的治疗报道较少。本课题在既往研究的基础上提出“JQ1通过GSK3途径调控结肠癌细胞c-FLIP的降解，进而诱导肿瘤细胞凋亡”的科学假说，目前还尚未有过相关报道，通过本研究，深入探索JQ1对c-FLIP的调控机制，以及JQ1对GSK3的作用方式，为进一步阐明JQ1等BET抑制剂的抗肿瘤靶点与机制提供新思路。