胆盐（GCDA）调控Mcl-1磷酸化及肝癌细胞耐药性的机制研究

Glycochenodeoxycholate (GCDA) is one of the major bile salts. Bile salts-induced inhibition of apoptosis may result in morbility of liver, biliary and intestine carcinoma and cut down the effective of chemotherapy. But the cell signaling mechanism(s) of bile salt-inhibited apoptosis in human hepatocellular carcinoma (HCC) cells remains enigmatic. Mcl-1 is known as a major antiapoptotic factor in HCC，while Stat3 is the key regulatory factor of Mcl-1. Our findings suggest that GCDA may activate ERK and induce the phosphorylation of Mcl-1exclusively at the T163 site in its PEST region, which results to chemoresistance of cancer cells. Therefore, we hypothesize that GCDA inhibits cells apoptosis by inducing activation of ERK1/2 and Stat3, resulting in increasing the transcription of Mcl-1 and stabilization of protein Mcl-1, finally inhibit cells apoptosis. We will propose our further study: firstly to explore whether GCDA induces the phosphorylation of Stat3. Furthermore, investigate the regulation of Mcl-1 in transcription and post-translation levels and the effect of proliferation, apoptosis and chemoresistance of HCC cells with GCDA treatment, and identify the downstream substrates. The results will illuminate the mechanism of GCDA-induced survival chemoresistance of HCC cells, and develop new target to GCDA-activated upstream signal in inhibiting Mcl-1 so as to represent new strategies to enhance chemosensitivity of HCC cells.

甘氨鹅脱氧胆酸钠(GCDA)是一种重要的胆盐成份，其介导的凋亡抑制作用可以导致肝、胆、肠癌的发病且有降低药物治疗的效果，但胆盐抑制人肝癌细胞凋亡的细胞内信号机制尚不清楚。Mcl-1是肝细胞癌中目前已知的重要抗凋亡因子，而Stat3是Mcl-1的关键调节因子，我们的前期研究发现GCDA能激活ERK，诱导Mcl-1在PEST区域的T163位点磷酸化，使肿瘤细胞产生耐药。因此，我们推测GCDA可能通过激活ERK1/2和Stat3，增强Mcl-1基因转录和稳定性，抑制细胞凋亡。本项目拟在前期研究基础上进一步探索胆盐是否诱导Stat3磷酸化，研究GCDA对Mcl-1的转录和翻译后水平的调节以及对肝癌细胞增殖、凋亡和耐药性的影响，明确其下游底物，以阐明GCDA诱导的肝癌细胞存活与耐药的分子机制，探寻新的靶向GCDA激活的上游信号通路来抑制Mcl-1，为增强肝癌细胞的药物敏感性提供新的治疗策略。

肝癌是世界排名第五的恶性肿瘤，也是第三大致死率肿瘤，同时还是中国第二大导致死亡的癌症。晚期肝癌的治疗的以化疗和放疗为主，但晚期肝癌对各种药物存在耐药性。甘氨鹅脱氧胆酸钠（GCDA）是一种重要的胆盐成分，前期的研究显示GCDA有减低药物治疗癌症的效果，抑制细胞凋亡，使肝癌生存与耐药。.本项目在前期研究的基础上，探索GCDA引起肝癌耐药的分子机理。本项目主要研究内容，明确胆盐（GCDA）诱导Mcl-1在T163位点磷酸化对肝癌细胞的生存和耐药是否必须，研究Mcl-1磷酸化后的作用机制；明确胆盐（GCDA）是否激活Stat3，研究其对Mcl-1的调节以及对肝癌细胞增殖、凋亡和耐药性的影响；GCDA激活Stat3信号通路，探索其可能的下游分子的表达变化。.研究结果显示GCDA诱导Mcl-1在T163位点发生磷酸化，在T163发生的磷酸化对肝癌细胞的生存和耐药是必须的，mc-1磷酸化后增强Bim的相互作用，使其失活，阻止Bak的激活，抑制细胞凋亡。GCDA诱导肝癌细胞Stat3过表达，促进其磷酸化，向细胞核位移。MTT结果提示GCDA有促进肝癌细胞增殖的作用。GCDA刺激肝癌细胞24h后，Bcl-2 BAK Noxa Bim 的mRNA表达上调。使用Stat3抑制剂JSI-124处理，结果显示不能调节下游蛋白Mcl-1的表达。Stat3 siRNA干扰敲除Stat3的表达，其下游Mcl-1的蛋白表达水平也未见明显变化。提示Stat3信号通路不是GCDA诱导的Mcl-1磷酸化引起的肝癌细胞耐药机制中所必须的。.科学意义：GCDA引起的Mcl-1的T163位点磷酸化为肝癌细胞的生存和耐药必须的。靶向Mcl-1 T163位点将成为治疗晚期肝癌的重要靶点。