细胞外Hsp90alpha促进肿瘤侵袭的分子机制

热休克蛋白90α（Hsp90α）是一个伴侣蛋白，能够辅助蛋白折叠和维持细胞内多种信号传导蛋白的稳定，从而促进细胞存活和生长。在肿瘤细胞中，Hsp90α能够使过度激活或突变的信号传导蛋白保持活性，加速了肿瘤细胞的恶性转变。目前，Hsp90α已成为重要的抗肿瘤治疗靶点。.除胞内形式以外，Hsp90α还能被分泌到胞外。早在1986年，这一胞外形式就在肿瘤细胞中被发现。近年来，其在肿瘤侵袭中的作用日益引起人们的关注，但其分泌和作用机理目前仍不清楚。有蛋白质组学研究发现，Hsp90α存在于肿瘤细胞侵袭的功能性亚细胞结构-侵袭伪足中。因此，本课题将以Hsp90α在侵袭伪足上的定位和功能为切入点，系统研究其在肿瘤侵袭过程中的分泌、功能和调节底物的机制；同时还将对其细胞外相互作用蛋白进行筛选。本课题对蛋白非经典分泌机制、胞外分子伴侣的作用以及肿瘤侵袭机理的揭示和新抗肿瘤侵袭治疗靶点的发现都具有重要意义。

Hsp90是分子伴侣家族中的重要成员，是抑制蛋白错误折叠和聚集的关键因子，通过结合不同的辅因子和ATP依赖的方式特异性的调节不同配体蛋白的功能。由于Hsp90在肿瘤的发生发展中的重要作用，Hsp90抑制剂是非常有潜力的抗肿瘤治疗药物。本项目的主要研究内容包括以下两个方面：首先是分泌型Hsp90α在肿瘤细胞侵袭伪足上的定位及其分子调控机制。包括研究细胞外基质和细胞生长因子等促进侵袭伪足形成的条件对肿瘤细胞表面Hsp90α 分布的影响；研究细胞表面的Hsp90α 与肿瘤细胞侵袭伪足标记物的共定位关系；研究与肿瘤细胞侵袭伪足形成相关的信号通路对Hsp90α 分泌和细胞表面定位的影响；另外，我们还研究了分泌型Hsp90α 在侵袭伪足上的功能及其分子作用机制；包括通过体外和体内模型，研究分泌型Hsp90α 对侵袭伪足形成和肿瘤细胞侵袭能力的影响；研究Hsp90α 的中和性抗体对侵袭伪足形成和肿瘤细胞侵袭能力的影响。.通过本课题的研究，我们发现EGF能够特异性的上调Hsp90α在细胞膜表面的表达，并且这一过程是不依赖于细胞外基质的。而抑制EGF所激活的PLCγ1 ，能够抑制Hsp90α在细胞突触上的积累。抑制PLCγ1下游的蛋白激酶C(PKCγ)或者钙离子,也可以起到同样的作用。而激活PKCγ能够增加细胞表面Hsp90α的水平。同时，过表达PKCγ能够增加含有Hsp90α的外排体的释放。更进一步的，通过激活或者过表达PKCγ能够在体外促进肿瘤细胞的迁移，在体内促进肿瘤转移。Hsp90α的中和性抗体则可以抑制这一过程。综上所述，本课题发现EGF能够通过PLCγ1–PKCγ调节Hsp90α在细胞膜表面的表达，进而促进肿瘤细胞的侵袭和转移。本课题的研究揭示了分泌型Hsp90α 促进肿瘤细胞侵袭的分子作用机制，为以往报道中分泌型Hsp90α 与肿瘤侵袭和转移的相关性提供了解释；同时揭示Hsp90α 在肿瘤细胞中的分泌调控机制，解释了Hsp90α 的分泌水平在肿瘤细胞中分泌增加，且与肿瘤恶性程度正相关的原因；另外，本研究进一步揭示了侵袭伪足在肿瘤侵袭中的分子作用机制，为靶向肿瘤侵袭伪足的药物研发提供理论基础。