不同NF2基因状态听神经瘤细胞对p53激活剂的敏感性差异研究

Knudson's two-hit model of NF2 tumor suppressor gene may be not well-fit the mechanisms underlying tumorigenesis of all sporadic vestibular schwannomas. Our previous investigations had suggested that there were widely differing NF2 gene mutation status (NF2-/-, NF2+/- or NF2+/+) between different sporadic vestibular schwannomas. We found that p53 activator Nutlin-3 could result in stronger inhibition effects on NF2+/-or NF2+/+ schwannoma cells than NF2-/- cultures; From our analysis probably the suppressed p53 activation due to the absence of merlin in NF2-/- tumors made Nutlin-3 treatment ineffective. Based on preliminary experiments, we found that the protease inhibition MG-132 could reduce the adverse effect brought by absent merlin on the Nutlin-3 treatment of NF2-/- tumor cells, thus leading to appealing inhibitory effects. In current study, we will culture the primary schwannoma cells and attempt to stablish nude models of schwannoma. Our focus is on the comparisons of sensitivities to single Nutlin-3 treatment or the combination of Nutlin-3 and MG-132 between schwannoma cells with different NF2 gene status in vivo or in vitro, thus providing foundations for the clinical application of p53 activators in the drug-treatment of vestibular schwannomas without regard to their NF2 gene status.

NF2抑瘤基因“二次打击”即NF2突变失活 (NF2-/-) 不能解释所有散发性听神经瘤发病。在前期研究中，我们发现除NF2-/-散发性听神经瘤外，还存在相当比例的NF2+/-或NF2+/+肿瘤，且后两者对p53激活剂Nutlin-3抑瘤作用的敏感性要远高于前者。我们分析发现NF2产物merlin能起到p53增强剂的作用，NF2-/-肿瘤的merlin失活极大地阻碍了Nutlin-3促发的p53活化继而影响药物抑瘤效果。在预实验中，我们发现蛋白酶抑制剂MG-132能明显削弱merlin失活对p53激活的不利影响从而增强Nutlin-3的抑瘤效应。本课题拟通过听神经瘤离体细胞及在体模型，分析Nutlin-3单用或与MG-132联用影响不同NF2基因状态肿瘤生长的差异性及潜在机制，明确Nutlin-3+MG-132的联合应用能否适用于各种NF2基因状态听神经瘤，从而为听神经瘤的治疗开辟新途径。

【项目背景】：听神经瘤因其生长于内听道、 桥小脑角这一狭窄区域， 随着瘤体逐渐增大可压迫周围颅神经和脑组织从而引起严重的病症， 甚至威胁患者生命。大部分为散发孤立性， 另有一小部分属于遗传性神经纤维瘤病Ⅱ型 (NF2)。 目前手术是根治听神经瘤的唯一方法，但术后易留下颅神经损伤等并发症；此外，不同散发性瘤的临床生物学行为有较大的差异，约半数肿瘤在随访中增大，另有半数肿瘤静止生长甚至缩小，然而目前尚未找到相应的预测因素。听神经瘤为良性肿瘤，进展缓慢，只要通过药物控制其生长就能达到治疗目的。因此，近年来药物治疗的研究已逐渐成为国际听神经瘤领域关注的热点。【主要研究内容】：NF2 基因状态对听神经瘤的临床生物学行为和离体细胞生长特性的影响；Nutlin-3 单用或联用 Nutlin-3+MG-132 对听神经瘤离体细胞生长特性的影响和机制分析；不同 NF2 基因状态听神经瘤细胞在裸鼠体内生长特性的差异性分析；单用 Nutlin-3 或联合应用 Nutlin-3+MG-132 对不同 NF2 基因状态裸鼠神经鞘膜瘤生长特性的影响和机制研究。【重要结果和关键数据】：申请人临床队列研究中发现， 不同患者听神经瘤的临床生物学行为呈现较大的差异性(Otol Neurotol，2018；共同通讯作者)；申请人通过基因组学、蛋白组学证明 merlin 表达缺失的肿瘤细胞增殖明显加快，肿瘤生长迅速，有残余 merlin 蛋白表达的肿瘤生长缓慢，提示调控 NF2 基因以及 merlin 蛋白活性以及p53活性可以抑制肿瘤生长（J Neurooncol, 2019, 共同通讯作者） ；NF2 的生长机制与 merlin-p53-MDM2 正反馈失调环路密切相关，同时在接下来的研究中，申请人发现 MDM2 竞争性抑制剂Nutlin-3 能够抑制肿瘤生长，针对merlin 表达缺失的肿瘤，需要联用蛋白抑制剂才能发挥抑瘤效应（论文待投稿）。【科学意义】针对听神经瘤发生机制研究， 从蛋白表达角度证实不同肿瘤之间的merlin 表达水平存在多变性， 提出调控肿瘤发生发展的可能机制；在分子信号角度阐明肿瘤的生长机制，merlin 蛋白表达下调触发 p53-MDM2 信号通路的表达失调和异常亚细胞穿梭运动，驱动肿瘤生长证实 p53-MDM2 轴可作为听神经瘤治疗的药物靶点。