Egr-1调控低氧下细胞自噬引起肝癌化疗抵抗的机制研究

低氧微环境是造成实体肝癌化疗抵抗的重要原因。研究表明低氧可通过启动肿瘤细胞自噬作为自我保护机制，对抗肿瘤药物产生耐受性，但其作用机制仍有待明确。本课题组前期实验证明，低氧状态下肝癌细胞中的Egr-1达明显增加，干扰Egr-1蛋白表达能显著提高肝癌细胞对化疗药物的敏感性。在此基础上我们提出假设：低氧通过上调Egr-1蛋白调控细胞自噬从而引起肝癌化疗抵抗。因此，本项目将利用分子生物学、细胞生物学技术分析：① Egr-1直接调控LC3蛋白的表达引起细胞自噬诱发肝癌化疗抵抗；②Egr-1通过调控Atg4B表达间接影响LC3翻译后修饰调控细胞自噬诱发肝癌化疗抵抗。同时我们还将利用裸鼠荷瘤模型研究Egr-1是否通过诱导细胞自噬而导致肝癌化疗抵抗。本项目的研究结果将有助于进一步阐明低氧下肝癌耐药的机制，并为临床运用Egr-1作为靶基因提高肝癌化疗效果提供理论依据。

肝癌的低氧微环境是造成其化疗耐受的主要原因之一。近来的研究表明低氧诱导的肿瘤细胞自噬可能是引起肿瘤化疗抵抗的重要原因，但具体的分子机制还有待进一步完善。根据前期的研究和生物信息学分析，我们推测低氧环境可能通过上调即刻早期基因Egr-1的表达启动自噬过程从而诱发肝癌细胞自噬，降低肝癌细胞对化疗药物的敏感性。实验结果证明，Egr-1可以通过两种方式调控低氧引起的肝癌细胞自噬，一方面，在LC3启动子上游区域存在多个Egr-1的结合位点，在低氧刺激下， Egr-1可以入核调节LC3的转录，直接影响LC3的表达，调控自噬：另一方面，Egr-1可以通过调控Atg4B表达，间接调控LC3的翻译后修饰，调控自噬。利用腺病毒介导的dominant negative Egr-1干扰Egr-1的转录因子功能，低氧诱导的肝癌细胞系HepG2、SMMC-7721自噬明显减弱，自噬泡形成减少，同时发现干扰组肝癌细胞对顺铂和表柔比星的耐受性明显低于低氧对照组。我们研究提出Egr-1通过调控自噬影响肝癌细胞化疗抵抗，也可能有助于我们对其他肿瘤发展过程或其他肿瘤相关基因作用机制的理解，同时也可为肿瘤的临床治疗提供新的理论依据及新的靶点。