Ｓlingshot-1L/LIM Kinase1信号网络逆转骨肉瘤转移及多药耐药的机制

细胞骨架肌动蛋白（Actin）的重排是细胞运动的原动力。当肿瘤细胞内某些信号通路激活后，通过诱导靶蛋白Actin的重排，促进肿瘤细胞运动、转移。Slingshot磷酸酶/LIM激酶(LIM Kinase/LIMK)/Cofilin信号网络对Actin的重排具有重要的调控作用。本研究拟观察PP2B/CaMKⅡ开关式调节钙信号依赖的SSH1L/LIMK1在肿瘤细胞中的激活或失活的规律，以及SSH-1L通路与LIMK1通路相互关联（Cross-talk）、协同调控骨肉瘤细胞转移及化疗耐药性的分子机制；通过SiRNA基因干涉法沉没SSH-1L或LIMK1的基因表达瘫痪其功能，体内、外实验明确LIMK1和SSH-1L在肿瘤细胞分裂周期、增殖、迁移、凋亡以及肿瘤细胞多药耐药中的作用；寻找抑制肿瘤转移、复发及多药耐药的靶点；为在分子水平建立防治肿瘤转移、提高肿瘤细胞对化疗药物敏感度的方案提供实验依据。

细胞骨架肌动蛋白（Actin）的重排是细胞运动的原动力。当肿瘤细胞内某些信号通路激活后，通过诱导靶蛋白Actin的重排，促进肿瘤细胞运动、转移。Slingshot磷酸酶/LIM激酶/Cofilin信号网络对Actin的重排具有重要的调控作用。.本项目主要研究内容包括：探讨PP2B/CaMKⅡ开关式调节SSH1L/LIMK1在肿瘤细胞中的激活或失活的分子机制；明确LIMK1在肿瘤细胞分裂周期、增殖、迁移、凋亡以及肿瘤细胞多药耐药中的调控作用；分析不同耐药程度的细胞亚系生物学特性的异同，探讨抑制肿瘤转移、复发及多药耐药的新靶点。.本研究组在探讨Ca2+通路在细胞迁移中作用及机制的过程中，发现SSH-1L/Cofilin及LIMK1/Cofilin通路相互作用、它们上游的调节蛋白钙/钙调磷蛋白磷酸酶及钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II提供了一个开关式的机制来调节钙离子依赖的SSH1L/LIMK1激活。.为探讨LIMK1在骨肉瘤细胞耐药中的作用及机制，我们应用长春新碱诱导骨肉瘤MG63细胞建立了耐药细胞系（MG63/VCR）。MG63/VCR中多药耐药基因MDR1显著过表达、同时LIMK1基因过表达并激活，两者具有明显的正相关性；LIMK1表达对MG63/VCR细胞的耐药特性、迁移能力等具有重要的调控作用。.在此基础上我们继续诱导又成功建立了中度耐药、高度耐药等不同耐药程度的细胞亚系。研究发现，不同耐药细胞生物学活性差异显著：低、中度耐药细胞相对活跃，增殖、迁移等能力增强，可能是在肿瘤发生发展过程中起主要作用的细胞群，需要及时彻底清除，才能治愈肿瘤。然而，随着化疗药物的反复、大量使用，则会有一部分细胞转变成高度耐药细胞继续在体内残留。高度耐药细胞的生物学特性发生了显著的变化：多药耐药相关蛋白(MRP)基因及LIMK1基因表达下调；而多能干细胞标志物 (CD133) ，胚胎干细胞标志物, 以及凋亡抑制基因Bcl-2均在高度耐药细胞MG63/VCR3中呈现高表达，提示高度耐药的骨肉瘤细胞可能具有类骨肉瘤干细胞的相关特性。这类细胞可能在体内呈现“休眠”状态，逃避了化疗药物的杀伤作用，当某些诱因使它们激活、并通过多种途径启动后，可能成为肿瘤复发的主要诱因。综上所述、建立低、中、高耐药程度不同的细胞亚系，为进一步的深入探讨多药耐药机制研究提供了实验依据。