IRAK1在TNBC紫杉醇化疗耐药中的作用及人参皂苷干预研究

Chemo-resistance plays important role in TNBC chemotherapy treatment failure, tumor recur and progress. Studies have shown that NF-κB signal is closely related to chemo-resistance. The activation of NF-κB induced tumor cell stemness and apoptotic signal molecules changes, which led to chemo-resistance. IRAK1 is the key factor in NF-κB activation, and Kaplan-Meier survival curve analysis shows that IRAK1 expression level in breast cancer patients is significantly related with OS, RFS,DMFS, and PPS. Moreover, we previously find that IRAK1-inh combined paclitaxel can induce cell apoptosis in paclitaxel resistance TNBC cell lines. Therefore, we hypothesize that IRAK1 may be a new target to reverse paclitaxel resistance in of breast cancer. Studies also show that ginsenoside CK can target and inhibit IRAK1 activation. We further screen and find that at least 4 ginsenosides, including CK, can induce cell apoptosis in paclitaxel resistance TNBC cell when combined paclitaxel. Thus, we design this project to explore the role of IRAK1 in TNBC paclitaxel resistance, from cancer cell stemness to apoptotic signal molecules. Whether ginsenosides can target IRAK1 to reverse TNBC paclitaxel resistance will also be researched. The results of this project will provide effective therapeutic target and drugs for TNBC treatment, which are of great value.

化疗耐药是TNBC治疗失败和肿瘤复发进展的重要因素。研究显示NF-κB信号的激活与化疗耐药密切相关，NF-κB通过诱导肿瘤细胞的干细胞特性及凋亡信号分子的变化导致了耐药的发生。而IRAK1是NF-κB活化的关键因子，Kaplan-Meier生存曲线分析表明IRAK1表达水平与乳腺癌患者OS、RFS、DMFS、PPS等相关，我们前期采用TNBC紫杉醇耐药细胞筛选发现IRAK1抑制剂联合紫杉醇能够诱导耐药细胞凋亡。因此，我们强烈认为IRAK1或许可成为治疗乳腺癌紫杉醇耐药的新靶点。有研究认为人参皂苷CK可靶向抑制IRAK1活化，我们进一步筛选发现包括CK在内至少4种人参皂苷能联合紫杉醇诱导耐药细胞凋亡。本课题拟从肿瘤干细胞特性和凋亡信号分子两方面研究IRAK1在TNBC紫杉醇耐药中的作用机制，并观察人参皂苷是否以IRAK1为靶点逆转TNBC紫杉醇耐药，为TNBC提供有效的治疗靶点和药物。

化疗耐药是临床上治疗三阴性乳腺癌（TNBC）面临的一大难题。由于不表达ER、PR和HER2受体，TNBC对于常用的内分泌治疗和HER2靶向治疗无应答，主要依赖于传统化疗。尽管临床上多采取联合给药方案，但化疗耐药总是常常发生，导致疾病复发和转移，最终使得TNBC患者生存期较其它亚型明显缩短。针对化疗耐药发生的机制，筛选有效靶点并给予靶向治疗是解决这一难题的关键。.本项目在前期基础上，聚焦TNBC紫杉醇耐药，通过构建耐药细胞株及采用基因过表达和敲低技术，从肿瘤干细胞特性和凋亡信号分子两方面研究白介素1受体相关激酶1（IRAK1）在TNBC紫杉醇耐药中的作用机制，并观察人参皂苷是否能以IRAK1为靶点逆转TNBC紫杉醇耐药。.结果发现：①IRAK1及下游NF-κB信号通路的激活是TNBC紫杉醇耐药发生的关键。紫杉醇处理可以诱导TNBC细胞IRAK1和NF-κB的磷酸化；与parental细胞（MB231-PT）相比，诱导的TNBC紫杉醇耐药细胞（MB231-PR）IRAK1和NF-κB的磷酸化明显升高；TNBC细胞过表达和敲低IRAK1分别导致紫杉醇IC50升高或者降低1倍；TNBC细胞过表达IRAK1导致NF-κB靶基因IL-6、IL-8等炎症因子表达增加，进而诱导了细胞的干细胞特性；TNBC细胞过表达IRAK1导致MCL-1等促凋亡蛋白的表达，从而促进细胞存活。②人参皂苷PT和PPT通过抑制IRAK1/NF-κB信号通路的激活逆转TNBC紫杉醇耐药。两药均可以剂量依赖性抑制MB231-PR TNBC紫杉醇耐药细胞的活性；与紫杉醇联合使用，两药能够剂量或时间依赖性抑制IRAK1/NF-κB、ERK、p38信号通路的激活，并抑制下游IL-6、IL-8、CXCL1、CCL2及S100A7、S100A9等因子的表达，抑制CD44、ALDH1等肿瘤干细胞相关基因的表达，抑制MB231-PR细胞肿瘤球的形成；两药联合紫杉醇还能够剂量或时间依赖性上调MB231-PR细胞BAX蛋白表达、下调BCL-2、MCL-1、Survivin等蛋白表达进而通过线粒体途径诱导细胞凋亡。.通过本项目的研究，我们揭示了IRAK1是TNBC紫杉醇耐药的关键靶点，人参皂苷PT和PPT可以靶向抑制IRAK1/NF-κB信号通路，进而抑制肿瘤干细胞特性和调节凋亡蛋白的表达诱导耐药细胞凋亡。