DVL在热休克蛋白介导的肿瘤化疗耐药中的关键作用及其干预策略

It has now been confirmed that Heat Shock Protein(HSP) family are involved in chemoresistance of tumor. However, only inhibition of a single member of HSP could not effectively reverses HSP-mediated chemoresistance of tumor, due to their alternative substitution in functions. Therefore, the exploration of common critical joint and molecular in chemoresistance mediated by HSP family, and corresponding intervention is optimal strategy reversing the chemoresistance. According to research, the common critical joint in HSP family-mediated chemoresistance can be come down to expression of drug-resistance related genes regulated by Wnt signaling. Furthermore, disheveled(DVL) protein plays a key role in Wnt signaling regulation. Our preliminary studies have showed that both HSP and DVL overexpress in drug-resistance tumor cell lines, HSP maintaines DVL stability, and inhibition of DVL decreases HSP-mediated resistance of tumor cells to chemotherapy drug，suggestting that DVL plays a critical role in HSP-mediated resistance . On the basis of our previous studies, the major objectives of the present proposal are to reveal the key role of DVL in HSP-mediated resistance and the molecular inner links by establishing HSP overexpressed tumor resistance models and using DVL gene silencing and small molecule inhibitors，and finally supplying a valuable new method for reversing HSP-mediated resistance.

已知多种热休克蛋白（HSP）家族成员参与肿瘤化疗耐药进程。鉴于HSP成员之间存在功能的相似性及相互可替代性，探明它们诱发耐药时共同的关键环节及关键分子，并采用相应的干预措施，是有效逆转HSP介导肿瘤化疗耐药的最佳策略。众多研究表明，调控Wnt通路耐药靶基因表达是各个HSP成员介导肿瘤化疗耐药机制的共同环节，而DVL(散乱蛋白)正是此信号通路的的核心调节点；我们前期研究发现，HSP可通过分子伴侣作用维持DVL蛋白的稳定性和活性，而干扰DVL则可明显抑制HSP介导肿瘤细胞耐药，提示DVL在HSP介导肿瘤耐药中具有关键的核心作用，但作用机制亟待阐明。据此，本课题拟通过建立稳定HSP高表达的肿瘤耐药细胞与动物模型，采用DVL基因敲除、小分子抑制剂等多种干预措施，进一步探明DVL在HSP介导肿瘤耐药中的作用方式和特点，并深入解析其内在机制，最终为解除HSP介导的肿瘤化疗耐药开辟一条有价值的新途径。

肿瘤细胞产生耐药是目前困扰肿瘤化疗的关键性难题。众多研究证实，热休克蛋白Hsp90密切介入到多类肿瘤化疗耐药过程中。如何逆转Hsp90介导的化疗耐药是当前肿瘤治疗亟待解决的问题，但单一抑制Hsp90会诱发热休克反应从而导致新的耐药。我们的前期研究发现DVL在Hsp90介导的肿瘤化疗耐药中具有重要的作用。本项目拟探求通过干预DVL的策略改善Hsp90介导肿瘤耐药的有效性和可行性；研究DVL参与Hsp90介导耐药的作用途径和信号转导特点；Hsp90对DVL的调控作用及机制。首先我们筛选了多个Hsp90高表达的肿瘤耐药细胞株。在这些细胞中DVL也呈高表达，且抑制DVL的功能或沉默其表达均明显提高了Hsp90高表达的肿瘤耐药细胞对化疗药物的敏感性，这提示干预DVL可有效逆转Hsp90介导的肿瘤化疗耐药。为探明DVL在Hsp90介导肿瘤耐药过程中的作用机制，我们分析DVL对耐药相关蛋白的调控作用。结果发现DVL不仅可以正向调控多药耐药蛋白（P-gp、BCRP、MRP4），还可以正向调控抗凋亡蛋白的表达（Bcl-2、Survivin）。经分析不难发现，上述耐药相关蛋白是Wnt/β-catenin信号通路下游重要的靶基因，为此我们分析了DVL对GSK3β/β-catenin信号的影响。结果发现过DVL可通过抑制GSK3β的活性增强β-catenin的聚集及核转移，抑制或沉默DVL可增强GSK3β的活性并减少β-catenin的核转移，且下调β-catenin明显削弱了DVL诱导的耐药相关蛋白的表达。结果还发现DVL能通过激活AKT抑制GSK3β的活性。我们进一步研究了Hsp90对DVL蛋白含量的调控及其作用机制。结果发现，在肿瘤耐药细胞中Hsp90与DVL免疫共沉淀，上调Hsp90明显增强了DVL的表达及蛋白稳定性，而下调Hsp90促进了DVL的泛素化和降解。.综上所述，DVL在Hsp90介导肿瘤化疗耐药过程中发挥重要的作用。Hsp90通过与DVL结合保护DVL蛋白免受泛素化降解，具有活性的DVL激活Wnt/β-catenin信号增强耐药相关蛋白表达从而促进肿瘤细胞耐药，干预DVL能明显提高Hsp90高表达的肿瘤耐药细胞对药物的敏感性，这就为有效逆转Hsp90介导的肿瘤耐药提供了新靶点，最终为提高肿瘤化疗的效果提供一条有价值的新途径。