HSP70调控caspase依赖性及非依赖性凋亡——新型膀胱灌注药物水飞蓟宾的凋亡诱导新机制研究

膀胱癌的术后高复发率一直是困扰泌尿外科医生的难题，即使是术后辅以膀胱灌注化疗药物或免疫制剂，仍有26.2%的患者出现再次复发或进展。因此，寻找更有效的新型膀胱灌注药物仍是膀胱癌治疗领域的研究热点。传统保肝药水飞蓟宾近年来因其广谱抗肿瘤作用逐渐受到重视。我们首次报道了膀胱灌注水飞蓟宾可抑制N-甲基亚硝基脲所诱导的大鼠膀胱癌的发生及生长，并发现其可通过caspase依赖性及非依赖性途径诱导膀胱癌细胞凋亡；而文献报道水飞蓟宾只诱导caspase依赖性凋亡。为阐明其内在机制，我们以预实验发现热休克蛋白70（HSP70）表达下调为基础，采用免疫共沉淀、基因转染等分子生物学技术，研究HSP70在caspase依赖性及非依赖性凋亡中的作用；并通过大鼠及裸鼠原位膀胱癌模型，进一步验证水飞蓟宾作为新型膀胱灌注药物的可能性。为膀胱癌术后灌注化疗的新方案选择及初步阐明水飞蓟宾诱导膀胱癌凋亡的分子机制奠定基础。

膀胱癌的术后高复发率一直是困扰泌尿外科医生的难题，寻找更有效的新型膀胱癌预防及治疗药物也仍是膀胱癌治疗领域的研究热点。传统保肝药水飞蓟宾近年来因其广谱抗肿瘤作用逐渐受到重视。我们于2011年首次报道了膀胱灌注水飞蓟宾可抑制N-甲基亚硝基脲（MNU）所诱导的大鼠膀胱癌的发生及生长，并发现其可能通过caspase 依赖性及非依赖性途径诱导膀胱癌细胞凋亡，但是对于其激活caspase的确切分子机制仍不清楚。. 本课题以膀胱癌RT4和T24细胞系作为主要体外研究模型，以裸鼠皮下膀胱癌移植瘤和大鼠原位膀胱癌作为体内研究对象，结合热休克因子1以及热休克蛋白70 （HSF1/Hsp70）信号在膀胱癌中过度活化的特点，首次发现或揭示了：（1）水飞蓟宾可靶向下调膀胱癌细胞中HSF1及Hsp70的表达，降低HSF1的转录活性，抑制HSF1/Hsp70信号通路；（2）激活或抑制HSF1/Hsp70信号可抵抗或增强水飞蓟宾的凋亡诱导作用；（3）水飞蓟宾可促进线粒体膜电位崩溃、诱导线粒体内细胞色素 C 释放、抑制Hsp70/Apaf-1相互作用以及增加pro-caspase 9与Apaf-1的相互作用来激活内源性线粒体凋亡通路，激活caspase-9及下游caspase-3，进而诱导细胞凋亡。. 上述结果不仅证实了我们提出的“Hsp70直接介导水飞蓟宾诱导的细胞凋亡”的假说，更为膀胱癌术后灌注化疗的新方案选择及初步阐明新型抗肿瘤药物水飞蓟宾诱导膀胱癌凋亡的分子机制奠定理论基础。