C6神经酰胺增敏长春新碱和紫杉醇抗肿瘤作用的机制研究

长春新碱及紫杉醇为常用化疗药物，但毒副作用大，并易产生耐受。神经酰胺(酰基鞘氨醇)是由细胞膜神经鞘磷脂水解产生的一种脂质分子，近年来发现它同时是凋亡第二信使。申请者发现外源性给予短链Ｃ６神经酰胺有效的增强长春新碱和紫杉醇的抗肿瘤作用。机制方面，申请者发现Ｃ６神经酰胺联合长春新碱和紫杉醇用药强烈活化腺苷酸活化蛋白激酶(5'-AMP activated protein kinase, AMPK)同时抑制PI3K/AKT/mTORC1的活化。本项目的目的是探索其分子机制，在此基础上进一步研究ＡＭＰＫ活化促进肿瘤细胞凋亡的机制，并利用裸鼠肿瘤模型在体证实长春新碱或紫杉醇结合Ｃ６神经酰胺诱导ＡＭＰＫ活化、PI3K/AKT/mTORC1抑制和肿瘤细胞凋亡的可行性，以及ＡＭPK激动剂在体增加化疗敏感性。此项目研究除具有很高的理论价值以外，还能为设计和研制新一代的抗肿瘤药物或策略提供新靶点。

神经酰胺是由细胞膜神经鞘磷脂水解产生的一种脂质分子，近年来发现它同时是凋亡第二信使。腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）不仅调节细胞的能量代谢平衡，还具有广泛的促凋亡和抗肿瘤效应。我们研究证实，C6神经酰胺显著增加长春新碱及紫杉醇的化疗敏感性，易化肿瘤细胞调亡。机制方面，长春新碱或紫杉醇结合C6神经酰胺协同诱导AMPK活化，后者通过调节其下游多个蛋白介导肿瘤细胞凋亡。此外，AMPK激动剂亦能显著增加上述化疗药物的敏感性；体外培养的结肠癌细胞中，添加白花丹素（plumbagin）活化AMPK依赖的细胞凋亡通路。而药理学或基因学手段抑制AMPK则下调白花丹素抗结肠癌细胞活性；结肠癌细胞中，过表达的microRNA-451诱导AMPK失活，致下游mTORC1过度活化，靶基因FSCN1表达上调，促使肿瘤细胞增殖和迁移；而microRNA-451拮抗剂（antagomiR-451）恢复AMPK活性，下调mTORC1活化和FSCN1的表达，抑制肿瘤细胞增殖和迁移；同时，哌立福辛（Perifosine）增敏姜黄素的抗结肠癌作用也和活化神经酰胺－AMPK通路有关；低浓度（μ浓度（癌级）新型抗肿瘤药物伊曲康唑显著抑制食管癌细胞的存活、生长、增殖，并诱导癌细胞死亡，其活性亦和其激活神经酰胺-AMPK信号通路有关。此项目研究除具有很高的理论价值以外，还能为设计和研制新一代的抗肿瘤药物或化疗增敏药物提供新探索。