胆盐（GCDA）诱导肝癌细胞生存与耐药的信号通路研究

Anti-apoptotic protein Bcl-2 highly expressed in liver cancer cells, previous studies have found GCDA can induce activation of ERK1/2 and phosphorylation of Bcl-2 in hepatoma cells, thereby we presume that GCDA may transduce anti-apoptotic signal by activation of Bcl-2 through ERK1/2 pathway. STAT3 is a transcriptional activator targeting Bcl-2, the latest studies found that TRAF6 is a negative regulator of STAT3, and bile salt-activated SHP discharged TRA6-inhibited STAT3 by the interaction and inhibition of TRAF6, then transcriptional activity of STAT3 is re-established and activates Bcl-2 promoter, hence the hypothesis is elicited: GCDA regulates the transcription activity of Bcl-2 through SHP-TRAF6-STAT3-Bcl-2 signaling pathway. Thus, this research project will be conducted in two parts: 1. Whether GCDA-induced phosphorylation of Bcl-2 is able to cause drug resistance of liver cancer; 2. GCDA-SHP-TRAF6-STAT3-Bcl-2 signaling pathway is a mechanism of chemoresistance of liver cancer cells or not. This project will reveal the cellular signaling pathways concerning Bcl-2’s post-translational modification ( phosphorylation ) and transcription activity mediated by GCDA, and clarify a new mechanism of GCDA-mediated survival and chemoresistance of hepatoma cells.

抗凋亡蛋白Bcl-2在肝癌细胞中有高表达，前期研究发现GCDA能诱导肝癌细胞ERK1/2活化和Bcl-2磷酸化，由此推测GCDA可能通过ERK1/2激活Bcl-2传递抗凋亡信号。STAT3是靶向Bcl-2的转录激活因子，最新研究发现STAT3被TRAF6负调节，而胆盐激活的SHP通过结合抑制TRAF6来解除其对STAT3的负调控，STAT3回复转录活性，进而激活Bcl-2启动子，于是我们提出假设：GCDA通过SHP-TRAF6-STAT3-Bcl-2这条信号通路调控Bcl-2的转录活性。于是本项目主要进行两部分研究：1. GCDA诱导Bcl-2磷酸化是否导致肝癌细胞耐药；2. GCDA-SHP-TRAF6-STAT3-Bcl-2信号通路是否是肝癌细胞耐药的机制。通过研究将揭示GCDA调控Bcl-2翻译后修饰（磷酸化）和转录活性相关的信号通路，阐明GCDA诱导肝癌细胞生存与耐药的新机制。

肝细胞癌是一种高度恶性肿瘤，且极易产生抗药性。疏水性结合胆盐甘氨鹅脱氧胆酸钠（GCDA）是胆盐中最主要的成分，研究证实其与消化道肿瘤的发生发展相关。Bcl-2是主要的抗凋亡分子，其蛋白的过度表达及磷酸化在肿瘤形成和耐药中起至关重要的作用。抗凋亡蛋白Bcl-2在肝癌细胞中有高表达，前期研究发现GCDA能够诱导肝癌细胞中ERK1/2的活化和Bcl-2的磷酸化，本项目进一步研究证实：GCDA能够介导肝癌细胞对化疗药物的抵抗；当肝癌细胞中Bcl-2被干扰后，GCDA所介导的抗药性被显著抑制，表明Bcl-2在GCDA介导的抗药性中发挥作用；机制上，GCDA能够同时刺激Bcl-2在Ser70位点的磷酸化及ERK1/2的活化（磷酸化）；如果用PD98059(ERK1/2的抑制剂)或者siRNA（靶向ERK1/2）抑制ERK1/2,能够显著下调Bcl-2在Ser70位点的磷酸化并削弱GCDA介导的肝癌细胞生存和抗药。因此我们认为，GCDA通过MAPK/ERK1/2通路诱导Bcl-2在Ser70位点的磷酸化，进而介导肝癌细胞的抗药性。另一方面，有研究表明STAT3是靶向Bcl-2的转录激活因子，而STAT3能够被TRAF6负调节。本项目研究发现：GCDA能够介导STAT3表达、活化（磷酸化）以及核转运，同时其下游靶基因Bcl-2的表达也随之上调；TRAF6与STAT3能够发生相互作用，且在细胞内有共定位；而在GCDA处理后，TRAF6与STAT3的相互作用能力减弱。由此，我们认为GCDA可能通过STAT3信号通路调节Bcl-2的转录，此过程又被TRAF6负调节。总的来说，本项目的研究证实了GCDA通过MAPK/ERK1/2信号通路调控Bcl-2的磷酸化，通过TRAF6-STAT3信号调控Bcl-2的转录，进而介导肝癌细胞生存及对药物的抵抗。通过研究揭示了GCDA调控Bcl-2翻译后修饰和转录活性的相关信号通路，描绘出GCDA诱导肝癌细胞生存与耐药的新机制。靶向上游信号通路来抑制Bcl-2的磷酸化及其转录可能成为肝癌治疗及解决耐药性的策略。