GSTP1介导的mTOR磷酸化调控对肝癌细胞增殖的影响

The mammalian target of rapamycin (mTOR) involved in many aspects of tumor progression. Its activity，i.e.its phosphorylation level, is closely related to the level of intracellular reactive oxygen species (ROS). Our previous studies found that the expression of GSTP1 gene in hepatocellular carcinoma tissue is significantly higher than that in paired normal tumor-adjacent tissue; the over-expression of GSTP1 in Hepatoma cells can promote cell proliferation and enhance intracellular phosphorylation of mTOR and decrease the level of ROS. This suggests that the ROS-mTOR signaling pathway may be involved in the effect of GSTP1 on hepatocellular carcinoma cells proliferation. To further clarify the mechanism, the following experiments will be performed: (1)oberve the effect of GSTP1 down-regulation on hepatocellular carcinoma cells and ROS-mTOR signal pathway via RNA interference; (2) study the role of mTOR signaling pathway in GSTP1-regulated cell proliferation using mTOR inhibitors; (3)nutrient deficient model will be used to evaluate the effect of ROS up-regulation on GSTP1-regulated cell proliferation, and detect the effect of GSTP1 on mTOR pathway. The accomplishment of this study will further elucidate the regulation of mTOR signaling pathway, and provides a new target candidate for targeted tumor therapy.

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）参与了肿瘤演进过程的诸多环节，其活性即磷酸化水平与细胞内活性氧(ROS)的改变密切相关。本课题的前期研究发现GSTP1基因在肝癌中的表达明显高于癌旁；GSTP1在肝癌细胞内过表达后，可以促进细胞增殖，增强细胞内mTOR磷酸化并降低ROS水平。这提示细胞内ROS-mTOR信号通路可能参与了GSTP1对肝癌细胞增殖的调控。为进一步明确其作用机制，本课题将：①运用RNA干扰技术下调GSTP1表达，观察其对肝癌细胞增殖的作用及ROS-mTOR信号通路的变化；②通过mTOR抑制剂干预，观测GSTP1对细胞增殖的调控是否与mTOR信号通路直接相关；③在营养匮乏培养模型中，评价细胞内ROS水平上调后GSTP1对细胞增殖的作用，并检测GSTP1对 mTOR信号通路的调控作用。本研究的完成，将进一步阐明mTOR的调控信号通路，为肿瘤靶向治疗提供新的候选靶点。

谷胱甘肽S转移酶(GSTs)家族成员在肿瘤的发生和发展中起着重要的调节作用。在这里，我们使用基因组数据库和组织芯片技术(TMA)检测了谷胱甘肽S转移酶pi 1(GSTP1)肝细胞性肝癌(HCC)中的 mRNA 和蛋白水平。我们在基因组数据库中发现GSTP1mRNA在癌组织中表达下调，237例肝癌组织中GSTP1蛋白的免疫组化染色呈阴性至强阳性。同时，GSTP1与肝癌患者肿瘤大小及血清AFP负相关。更重要的是，较高的 GSTP1表明较长的总生存期(OS)和无病生存期(DFS)。此外，我们的研究还检测了 GSTP1对肝癌细胞(HepG2与Huh-7)生物学行为的影响，发现 GSTP1过表达在体内和体外均能抑制肝癌细胞的增殖。另外，GSTP1通过上调p21和p27，下调p-Akt，在 G1/S阻滞细胞周期。此外，中断 GSTP1基因表达可通过降低p21和p27，增加p-Akt，促进肝癌细胞增殖，提高S期细胞比例。以上研究结果提示，高GSTP1表明预后较好，对肝癌有抑瘤作用。. GSTP1在肝癌细胞HepG2与Huh-7中稳定过表达后，可以显著抑制肿瘤细胞的自噬下调细胞内的ROS水平，抑制I 型微管相关蛋白轻链3（LC3-I）向II 型微管相关蛋白轻链3（LC3-II）的转化，并活化AMPK-mTOR信号通路；但GSTP1-RNAi转染后，其反证效应并不显著。此外，GSTP1稳定过表达后，抑制肿瘤细胞糖摄取、糖消耗、乳酸及ATP产生；GSTP1-RNAi转染后，增强了肿瘤细胞糖摄取、糖消耗、乳酸及ATP产生。. 在项目执行中，已发表SCI收录研究论文1篇，培养博士研究生1名。GSTP1对肿瘤细胞糖酵解的影响，相关数据已整理完毕，计划于另行投稿。.