内质网应激“开关”分子HDAC6调控胶质瘤耐药的分子机制研究

基本信息
批准号:81772685
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:李维平
学科分类:
依托单位:深圳大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈保东,李宗阳,赵华福,刘静,徐艳雯,陈垒,郑粤洋,陶文君,黄冠群
关键词:
HDAC6胶质瘤化疗耐受内质网应激
结项摘要

Endoplasmic reticulum stress (ERS) tolerance is an important cause of glioma chemoresistance, but the mechanism remains unclear. We have recently shown that glioma chemoresistance concurrently occurs with histone deacetylase 6 (HDAC6) upregulation and the shut-off of ERS response, while knockdown of HDAC6 reactivates ERS response and the reduction in chemoresistance, which is accompanied by corresponding changes in the activation of ERS sensor (or initiator) protein PERK. Our data and the fact that HDAC6 can regulate PERK activation via deacetylation of glucose-regulated protein 78 (GRP78) have led to the formation of the central hypothesis of this project that HDAC6 works as an “on-and-off” switch protein of ERS response to regulate glioma chemoresistance and its upregulation can lead to ERS sensor inactivation, the blockade of the initiation of ERS response and eventually the occurrence of chemoresistance. We have developed the following three specific aims to test our hypothesis: 1) we will determine whether HDAC6 plays a critical role in the regulation of ERS response and chemoresistance in glioma cells challenged by chemotherapy via knocking down and overexpressing HDAC6; 2) we will determine how HDAC6 interacts with ERS sensors to regulate ERS response and chemoresistance via gene point mutation for the deacetylase domain and the ubiquitinized protein binding domain of HDAC6; and 3) we will further verify that HDAC6 plays a critical role in regulating ERS associated apoptosis and chemoresistance on an in situ glioma rude mouse model. The completion of this study will not only uncover the molecular mechanism underlying glioma chemoresistance, but will also help with identifying new targets for glioma therapy.

化疗耐受是胶质瘤术后复发的重要原因,其发生与内质网应激(ERS)诱导的凋亡受阻密切相关,但机制不明。我们前期发现,胶质瘤细胞耐药产生会伴有组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)表达上调,ERS感受器PERK活化减弱引起的凋亡通路失活;而敲低HDAC6可重启ERS凋亡通路,恢复细胞对化疗的敏感性。我们推测,HDAC6是调节ERS的重要“开关”,其改变是影响ERS凋亡通路的开启和关闭以及胶质瘤耐药的关键因素。本项目拟:1) 敲低或过表达HDAC6,解析其在阻遏ERS凋亡通路激活及导致胶质瘤耐药产生的作用;2)通过基因定点突变,探讨HDAC6去乙酰化结构域及泛素结合功能域对ERS感受器及相关信号通路的影响,阐明HDAC6调控ERS“开与关”及胶质瘤耐药的分子机制;3)在裸鼠原位瘤移植模型验证HDAC6对ERS及胶质瘤耐药的调控作用。本研究有望为阐明胶质瘤耐药的分子机制及寻找新的治疗靶点提供实验依据。

项目摘要

化疗抵抗是导致胶质瘤难治性的重要原因。分子靶向增敏对肿瘤细胞耐药性的逆转已经成为胶质瘤治疗的新热点。申请人前期研究发现:在胶质瘤组织和耐药胶质瘤细胞株中,对内质网应激的耐受程度不同,而组蛋白脱乙酰化酶(HDAC6)表达升高,同时伴随其搭档分子缬酪肽包含蛋白(p97)的表达降低,呈现出HDAC6/p97之间的跷跷板效应。进一步研究发现:HDAC6的升高会缓和内质网应激,增强肿瘤细胞的耐药性;而p97的上调则正好与之相反。同时已有研究证明,过多的HDAC6会促进自噬降解途径;而过多的p97则会促进泛素降解。因此,我们推测:HDAC6-p97可能通过调控自噬和泛素化降解两种途径,增强内质网应激的耐受能力,引起胶质瘤细胞耐药性的上调。本项目采用了内质网应激耐受的细胞模型,并结合多种技术手段,从分子层面探究HDAC6-p97信号通路在调控胶质瘤细胞内质网应激耐受中的作用机制。此外,阐明了KDEL信号受体蛋白(KDELR)作为内质网-高尔基体驻留的重要介导因子,通过对硫酸软骨素蛋白CSPG4的细胞内定位调控产生影响,完成对内质网应激的感受器与效应器的信号反馈,提示KDELR介导的CSPG4转运是调控胶质瘤耐药的潜在靶点。本课题将拓展对胶质瘤耐药的分子机制的认识,并为分子靶向增敏治疗提供新的思路和实验基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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