Entpd5在上皮性卵巢癌对Cisplatin继发耐药中的分子作用机制研究

The mechanisms of acquired cisplatin-resistance are complicated and remain as the key problems in basic and clinical research of ovarian epithelial cancer. Using an expression profiling analysis of microarray, we found that the Entpd5, an ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 5 in the endoplasmic-reticulum (ER), was significantly upregulated in both cisplatin-resistant cells and clinical recurrent ovarian cancer samples. Overexpression of Entpd5 protected ovarian cancer cells apoptosis caused by cisplatin, whereas knockdown of Entpd5 enhanced cisplatin induced cell apoptosis, implicating Entpd5 may play a role of regulation of drug resistance in ovarian cancer. We hypothesize that Entpd5 plays the important role in regulation of ovarian cancers resistance against cell death by chemotherapy treatment. To test this hypothesis, we plan to use the functional and quantitative proteomic technology- stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC), gene transfection, gene knockout and other molecular and cell biology and genetics methods to: 1) determine the relationship between Entpd5 expression and cisplatin-resistance in ovarian epithelial cancer; 2) validating the role of Entpd5 in role of regulation of drug resistance in ovarian epithelial cancers; 3) elaborating mechanisms underlying this Entpd5 mediated regulation of recurrence and cisplatin-resistance of ovarian cancer. Our studies will provide mechanistic insight toward regulation of drug resistance and recurrence in ovarian cancers by Entpd5 and its signaling pathway. The knowledge from our studies will also provide a new therapeutic target and strategy of drug resistance reverse and personalized precise treatment for patients with cisplatin-resistant ovarian cancer.

上皮性卵巢癌铂类药物继发性耐药机制复杂，目前仍是基础和临床研究难题。我们利用基因芯片技术分析发现内质网核苷酸水解酶Entpd5在铂类药物耐药的卵巢癌细胞中表达显著升高，且Entpd5在铂类药物治疗后复发的卵巢癌组织中的表达也显著增高；增加Entpd5的表达，可以抑制铂类药物对细胞的杀伤能力，而敲除Entpd5基因，可提高卵巢癌细胞对铂类药物的敏感性，细胞的耐药性被逆转。由此我们推测，Entpd5参与卵巢癌对铂类药物耐药性的调节。本研究拟采用蛋白质组学技术、基因敲除、基因转染和western blot等分子、细胞生物学和遗传学方法，在细胞和动物水平，分析Entpd5与卵巢癌的铂类药物耐药性的关系，并用临床标本加以验证，探讨Entpd5参与上皮性卵巢癌对铂类药物继发耐药的调节机制，深入阐明其分子机理以及信号调节途径，为寻找有效逆转耐药的新靶点和个体化治疗提供新思路。

本课题在国家自然科学基金的资助下，围绕Entpd5上下游调控通路，深入探讨了卵巢癌在铂类药物耐药机制发生发展的重要作用。Entpd5是编码内质网的核苷酸水解酶，在其家族中唯一被描述为原癌蛋白成员，主要存在于内质网中，介导细胞内核苷酸的分解代谢，通过PI3K信号通路的激活，以及Mut-p53与Sp1-Entpd5启动子区相互作用两条途径过度表达后，在多个层次参与细胞过程，抑制肿瘤细胞凋亡，促进肿瘤细胞发生、发展和转移，Entpd5表达的下调可以降低肿瘤细胞的存活能力。2009年Villar等在前列腺癌的相关研究中发现，Entpd5表达水平与前列腺病变程度呈正相关性。2016年PNAS有研究报道，作为突变的肿瘤抑制基因p53的靶分子，Entpd5可以被突变的p53调控以调节胰腺癌的发展和转移。此外，在黑色素瘤、宫颈癌、乳腺癌、结肠癌等多项研究中亦发现Entpd5呈高表达，提示Entpd5可能参与癌症的发生发展。目前，国内外尚无有关Entpd5与卵巢癌相关性的研究报道，Entpd5是否可以成为上皮性卵巢癌早期诊断的新靶点值得进一步研究。因此课题组通过Entpd5基因调控相关实验及Oncomine、TCGA数据库对Entpd5在卵巢癌中的表达水平进行分析，旨在探讨Entpd5的表达量与机体肿瘤免疫浸润的关系。研究发现Entpd5在内质网未折叠蛋白的反应中发挥重要作用。敲低Entpd5后卵巢癌细胞生长、迁移能力均下降，而细胞内质网应激和氧化应激水平升高，初步证实了Entpd5对内质网应激以及氧化应激的调控。并且，本课题在原有课题设计的基础上，利用患者来源的卵巢癌组织，体外3D培养肿瘤类器官获得成功。卵巢癌类器官作为更直观准确的反应患者肿瘤异质性的研究模型，在很大程度上维持原始肿瘤的结构、遗传特性和肿瘤内异质性，在肿瘤研究中具有巨大潜力。下一步课题组计划，利用类器官药物敏感性评价技术，进一步明确Entpd5参与卵巢癌对铂类药物耐药性调节的机制。课题的主要结论：1.Entpd5参与卵巢癌发生发展:低表达Entpd5抑制细胞生长与迁移。2.敲低Entpd5通过抑制未折叠蛋白反应降低卵巢癌细胞对应激的适应能力。主要研究成果：研究成果撰写研究论文2篇，培养1名硕士获得学位。