PPARγ激动剂增敏ABT-263抗肝细胞癌的作用及分子机制研究

ABT-263, an inhibitor of Bcl-xL(B cell lymphoma-extra large)/Bcl-2(B cell lymphoma 2), has shown promising antitumor efficacy in multiple cancers including hepatocellular carcinoma(HCC). However, its antitumor efficacy is markedly weakened by upregulating Mcl-1(myeloid cell leukemia 1). Our preliminary novel data showed that the agonists for nuclear receptor PPARγ(peroxisome proliferator activated receptor gamma) sensitized ABT-263-induced growth inhibition in HCC cells, dramatically attenuated ABT-263-mediated upregulation of Mcl-1 and phosphorylation of JNK(c-Jun N-terminal kinase) and mTOR(mammalian target of rapamycin), and promoted the expression of DUSP16(dual specificity phosphatase 16) and phosphorylation of AMPK(adenosine monophosphate activated protein kinase). Based on the above novel discoveries, we hypothesize that PPARγ agonists may repress ABT-263-induced Mcl-1 by regulating "DUSP16→JNK" and "AMPK→mTOR" pathways, which sensitizes ABT-263-mediated anti-HCC efficacy. In this project, we will illustrate the mechanisms by which PPARγ agonists regulate the above two mentioned signaling pathways, and verify that DUSP16 is a novel target gene of PPARγ. Furthermore, the HCC cells and tumor-bearing mice will be engagaed to evaluate the importance of the two signaling pathways in PPARγ agonists-mediated sensitization to ABT-263-induced anti-HCC efficacy, which aims to provide scientific evidences for exploring novel anti-HCC strategy based on the above sensitizing mechanisms.

Bcl-xL/Bcl-2抑制剂ABT-263在抗包括肝细胞癌（HCC）在内的多种肿瘤方面已显示出良好的应用前景，但其上调Mcl-1的作用严重削弱了其抗癌效应。我们前期创新性发现：核受体PPARγ的激动剂可增敏ABT-263杀伤HCC细胞的能力、可抑制ABT-263对Mcl-1的上调以及JNK和mTOR的磷酸化，同时能促进DUSP16的表达以及AMPK的磷酸化。据此提出假设：PPARγ激动剂可能通过调节"DUSP16→JNK和AMPK→mTOR"这两条信号通路而抑制ABT-263对Mcl-1的上调，从而增敏ABT-263的抗HCC效应。本项目将解析PPARγ激动剂调控上述两条通路的分子机制，揭示DUSP16是PPARγ的一个新靶基因；进而在HCC细胞模型及荷瘤鼠模型上探讨这两条通路在PPARγ激动剂增敏ABT-263抗HCC效应中的重要性，为探索基于上述增敏机制的抗HCC新措施提供科学依据。

Bcl-xL/Bcl-2抑制剂ABT-263在抗包括肝细胞癌（HCC）在内的多种肿瘤方面显示出良好应用前景，但其上调抗凋亡蛋白Mcl-1的作用严重削弱了其抗癌效应，因此，若能抑制其升高Mcl-1的作用，无疑有助于增敏其抗肿瘤效应。在本项目中，我们发现：①在p53功能缺陷的HCC细胞及其他几种肿瘤细胞中，二甲双胍可与ABT-263协同诱导细胞凋亡。相关机制研究显示，在p53功能缺陷的癌细胞中，二甲双胍可通过抑制mTORC1介导的Mcl-1和Survivin的帽依赖性翻译以及XIAP的核糖体内部进入位点依赖性翻译而增敏ABT-263，而ABT-263则可通过减少Bcl-xL/Bim复合体的形成而增敏二甲双胍。有趣的是，在p53为野生型（p53-WT）的癌细胞中，二甲双胍与ABT-263未表现出协同抗瘤效应，其原因是：在野生型p53存在的情况下，二甲双胍与ABT-263联用可显著诱导衰老相关的分泌表型（SASP），而SASP则可通过异常激活AKT/ERK–mTORC1–4EBP1–Mcl-1/Survivin信号通路而促进瘤细胞存活，阻断该通路可增敏二甲双胍与ABT-263联合杀伤p53-WT癌细胞的效应。荷瘤裸鼠实验显示，二甲双胍与ABT-263联用可在体内显著抑制p53功能缺陷（而非p53-WT）移植瘤的生长。以上发现提示，联用二甲双胍与ABT-263可能是靶向治疗p53功能缺陷的HCC及其他肿瘤的新策略。②在高水平表达Bcl-2的HCC细胞和前列腺癌细胞中，PPARγ激动剂罗格列酮可增敏Bcl-2抑制剂(-)-gossypol（(-)-G）诱导细胞凋亡的作用。相关机制研究发现，罗格列酮可通过上调DUSP16而削弱(-)-G诱导的JNK磷酸化，进而使Mcl-1的稳定性下降，从而增强肿瘤细胞对(-)-G的敏感性。该发现为探索以联用PPARγ激动剂和Bcl-2抑制剂为基础的抗高表达Bcl-2肿瘤的新策略提供了科学依据。. 此外，我们还发现：①Hsp90的抑制剂17-AAG可通过抑制ERK介导的保护性自噬和Mcl-1的累积而增强HCC细胞对(-)-G的敏感性；②核受体LXR可通过上调SOCS3而抑制HCC细胞增殖；③长链非编码RNA HULC可通过稳定SIRT1蛋白而促进自噬，进而降低HCC细胞对化疗药物的敏感性。.就以上有关研究结果已发表科研论著5篇、会议论文7篇。