AKT活化的肿瘤细胞中HIF-1清除ROS的分子机制研究

AKT信号的激活是肿瘤细胞普遍存在的分子现象。最新研究表明AKT活化诱导活性氧（ROS）累积，而ROS反过来活化AKT信号，形成正反馈环。过量的ROS导致肿瘤细胞凋亡，而AKT活化的肿瘤细胞往往引起凋亡抵抗，这提示AKT同时启动某种抑制机制，清除过度累积的ROS。我们前期研究表明，AKT在常氧条件下活化低氧诱导因子-1（HIF-1），而HIF-1可以抑制细胞内ROS的累积。目前HIF-1清除ROS的分子机制尚未阐明。本实验拟针对多种AKT活化的肿瘤细胞系，利用已构建的HIF-1 干扰载体及过表达载体，从ROS 的产生和降解两方面机制入手，深入探讨HIF-1对ROS的调节作用；利用体内、外实验模型探讨HIF-1抑制剂联合ROS诱导剂治疗AKT活化的肿瘤的效果，为探索肿瘤新的化疗方案提供理论基础。

通过本项研究探讨在AKT活化的肿瘤细胞系中HIF-1清除活性氧（ROS)的分子机制，并且探讨联合ROS诱导剂和HIF-1清除剂治疗肿瘤的可行性。结合我们胰腺肿瘤专业的特点，我们首先检测了HIF-1在胰腺癌中的表达，发现多种胰腺癌细胞系中在常氧条件下即表达HIF-1， 同时临床病理资料显示，HIF-1和胰腺癌的分级，淋巴结转移及预后密切相关；我们选取AKT活化的胰腺癌MIA-PaCa2为研究对象，过表达或者抑制HIF-1可以促进ROS在MIA-PACA-2细胞中的清除；进一步研究提示，FOXO1的表达可以参与到HIF-1介导的ROS清除的过程;HIF-1可以直接结合于FOXO1的基因启动子区的低氧反应原件(HRE)序列，并且促进该基因的转录；过表达或者抑制HIF-1可以促进FOXO1下游ROS清除酶（MnSOD、Catalase、SeSn3)的表达，并且这一过程是通过FOXO1介导的；通过体外药敏实验和体内裸鼠移植瘤实验证明，利用HIF-1抑制剂二甲氧雌二醇联合ROS诱导剂三氧化二砷可以协同发挥抗胰腺癌作用。综上，本研究阐明在AKT活化的肿瘤中，HIF-1高表达并且通过直接结合与FOXO1的基因启动子区，促进FOXO1转录，进而促进其下游ROS清除酶的表达，参与ROS的清除作用。利用HIF-1抑制剂联合ROS诱导剂可以协同发挥抗胰腺癌作用，具有潜在的临床应用价值。