朊蛋白在口腔鳞癌顺铂化疗耐受中的作用及机制研究

Chemotherapy resistance is a major problem limit the efficacy of combined therapy for oral squamous cell carcinoma. Cellular prion protein(PrPc) is a widely distributed glycoprotein in human body. It mainly involved in signal transduction, cell adhesion, anti-apoptosis and antioxidant activity. PrPc is overexpressed in pancreatic ductal cell carcinoma, gastric cancer, colon cancer, breast cancer tissues and cell lines, and promotes the metastasis, proliferation and drug resistance in cancer cells. The high expression of PrPc is correlated with poor prognosis of patients with pancreatic ductal cell carcinoma. Recently, we found that PrPc is overexpressed in oral squamous cell carcinoma(OSCC) and its expression level is associated with the degree of differentiation, clinical TNM stage and therapeutic methods. We will intensively address the above issues to uncover the expression of PrPc in tissues and saliva of OSCC patients and its correlation with clinical cisplatin chemotherapy, and clarify the molecular mechanism of cisplatin chemotherapy resistance mediated by PrPc. Also, PrPc may serve as a new reversed cisplatin chemotherapy resistance target, which would provide reference to chemotherapy medication of OSCC.

化疗耐药是限制口腔鳞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)综合治疗疗效的主要问题。细胞型朊蛋白(cellular prion protein，PrPc)是在人体内分布较广的糖蛋白，主要参与信号跨膜传导、细胞黏附、抗细胞凋亡、抗氧化应激等过程。PrPc在多种肿瘤细胞株及癌组织中呈现高表达并且增进癌细胞的转移、扩增和抗药性。我们前期研究发现PrPc在OSCC中高表达并与治疗方式相关；建立了唾液中PrPc检测的技术；用不同浓度的顺铂分别作用PrPc高表达、敲降及对照的OSCC细胞株后，发现PrPc的表达与顺铂化疗敏感性密切相关。本项目拟在上述工作基础上，明确PrPc在OSCC组织和唾液中的表达及其与临床顺铂化疗敏感性的相关性，探讨PrPc介导顺铂化疗耐药的分子机制，为全面认识PrPc在肿瘤化疗耐药中的作用，指导OSCC患者化疗用药及开发新的耐药靶点提供理论依据。

口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinomas, OSCC)是一个世界范围内常见的头颈部恶性肿瘤，OSCC 5年总生存率在过去的20年里并没有得到明显提高，属于较低生存率的恶性肿瘤，术后易复发和化疗药物耐受是其主要原因。. 铂类是肿瘤临床治疗的主要药物之一，基于顺铂及其衍生物的治疗不断有新的突破和发展，但肿瘤耐药性和副作用仍然明显。化疗期间药物剂量大、患者遭受巨大痛苦，然而进入细胞内的顺铂仅有不到1%形成DNA交联复合物从而引导癌细胞出现凋亡，如何克服肿瘤细胞对铂类治疗的耐受、提高治疗效率以及减少药物副作用是非常重要的科学问题并具有重要的临床意义。. 研究发现，肿瘤细胞内顺铂摄取受铜转运蛋白1（Copper Transport Receptor 1, CTR1）调控，CTR1基因敲除小鼠胚胎成纤维细胞对铂类摄取明显减少、耐药性增加2-3倍，而铂类耐受的肿瘤细胞表现出明显的CTR1表达下调。而在朊病毒蛋白(PrP)氨基端（N-）的八肽五次重复区有四个二价阳离子结合位点参与了铜离子的转运，一旦PrP的表达量增高则意味着肿瘤细胞内二价铜离子含量增高，这与临床中发现的肿瘤细胞内二价铜离子浓度高有着很好的相关性。我们发现OSCC中PrP的表达强度随OSCC恶性程度增高而增强，同时CTR1的表达随着恶性性程度增高（癌前病变、高、中、低分化）而显著下降。同时我们建立OSCC耐药细胞系及PrP稳定过表达细胞系结果均显示，耐药细胞较非耐药细胞PrP表达量明显增高、二价铜离子的浓度也明显增高并且CTR1表达量降低；在使用铜离子结合短肽竞争性结合二价铜离子位点后，细胞对顺铂敏感性显著增强。我们的数据证明，PrP的高表达引起细胞内二价铜离子浓度增高，而胞内高浓度的二价铜离子可以通过结合CTR1的转录因子SP1的辛指区，将SP1从CTR1的启动子上解离，从而降低了CTR1表达，这就意味着铂类药物转运至胞内的能力下降，从而最终导致了肿瘤耐药性的产生这一重要认证。