热休克因子1磷酸化与O-GlcNAc糖基化修饰的相互影响及调控肝癌细胞内质网应激的机制

与癌基因相比，非致癌基因在遗传学上更稳定，产生耐药性的可能性更低，正成为抗肿瘤药物研究领域的热点。热休克因子1（HSF1）在细胞癌变过程中的关键作用是一个典型的"非致癌基因依赖"现象，但其具体的分子机制仍不清楚。本研究拟采用新近建立的化学酶标记法，β-消减及DTT催化的Micheal加成反应（BEMAD），质谱分析，结合位点突变技术，明确肝癌细胞中HSF1氨基酸序列中主要的O-GlcNAc位点，阐明HSF1特定位点磷酸化与O-GlcNAc糖基化修饰的相互影响及其对HSF1三聚体化、核转位及转录活性的调控。进一步通过EMSA、染色体沉淀（ChIP）、荧光素酶活性实验、体外激酶实验，结合RNAi技术，解析HSF1及其特定位点修饰状态与内质网应激相关激酶IRE1α、PERK之间调节环路，并观察这种调控模式对肝癌细胞恶性行为的影响，探讨HSF1作为肝癌治疗药物靶点的可能性。

肿瘤细胞恶性表型的出现与维持，并非仅仅依赖于可遗传的癌基因或抑癌基因异常所产生的细胞内环境；其对某些非致癌基因的依赖程度也大大增加。与癌基因相比，非致癌基因在遗传学上更稳定，产生耐药性的可能性更低，正成为抗肿瘤药物研究领域的热点。热休克因子1（HSF1）推动细胞癌变进程是一个典型的“非致癌基因依赖” （non-oncogene addiction）现象，但其具体分子机制仍不清楚。本研究采用质谱分析结合位点突变技术，明确肝癌细胞中HSF1 氨基酸序列中主要O-GlcNAc 位点，阐明HSF1 特定位点磷酸化与O-GlcNAc 糖基化修饰的相互影响，解析HSF1活性与内质网应激相关激酶IRE1α、PERK 之间的调控模式，并观察这种调控模式对肝癌细胞恶性行为的影响，探讨HSF1 作为肝癌治疗药物靶点的可能性。在本项基金的资助下，通过三年的科学实验，该项目取得以下重要发现：.（1）.在明确肝癌细胞“非致癌基因依赖”现象的基础上，发现hsf-/-肝癌细胞S期细胞比例增加、凋亡增加、形成克隆数目较少、侵袭能力降低、成瘤体积较小、成瘤时间延长、转移灶数目减少；且增殖侵袭相关分子表达降低。.（2）.肝癌细胞HSF1关键位点（S121/S303/S307/S363/S203/S320）存在磷酸化与O-GlcNAc糖基化的交互修饰；S121、S303、S307及S363磷酸化抑制其转录活性，而S230与S320磷酸化则活化转录；此外，S303、S307及S363位点对核转位非常关键。.（3）.HSF1可直接调控ER相关激酶IRE1α及PERK的转录与磷酸化水平；而IRE1α、PERK亦可调控HSF1的翻译后修饰、核转位及转录活性。这说明HSF1 功能活性与ER 应激相关激酶之间存在调节环路。.（4）.肝癌组织中HSF1表达与患者生存预后无关，而癌周组织中HSF1高表达则与患者早期复发风险密切相关，这可能与HSF1参与癌周代谢微环境形成有关，对肝癌的形成及恶性转化起着重要作用。.以上结果提示HSF1 功能活性与ER 应激相关激酶之间存在一个调节环路，进而影响肝癌细胞内ER 应激、参与肝癌细胞恶性生物学特征的形成与维持；在这个过程中，HSF1 的O-GlcNAc 糖基化与磷酸化的修饰调节可能发挥着重要作用。这些成果对HSF1 作为肝癌治疗药物靶点的可能性提供理论和实验上的依据。