胰腺癌细胞对吉西他滨产生抗药性的分子机制研究

吉西他滨作为胰腺癌的一线化疗药物在临床上广泛应用，但是胰腺癌细胞对吉西他滨的抗药性极大地降低了治疗效果。Plk1被发现在吉西他滨抗药性产生中发挥关键调控作用，但相关分子机制尚不清楚。本项目针对这一问题，首先将比较Plk1活性对于具有不同程度吉西他滨抗药性的胰腺癌细胞进行DNA复制的影响，进而阐明Plk1对于胰腺癌细胞的DNA复制不可或缺。其次申请者前期研究表明Plk1能够磷酸化DNA复制机制的关键因子Hbo1，且该磷酸化与DNA复制有关，故将检测这一磷酸化是否影响胰腺癌细胞中DNA预复制复合物的形成，以及表达磷酸化缺失形式的Hbo1是否激活DNA复制期间检测点信号，进而阐明在胰腺癌细胞中，Plk1是如何通过磷酸化Hbo1来调控DNA复制，从而导致胰腺癌细胞对吉西他滨产生抗药性。本项目的研究成果将会解释胰腺癌细胞抗药性产生的精细分子机理，最终促成更有效的胰腺癌治疗方案的研发。

本计划自2012年1月开始实施，2014年12月结束。根据原计划安排，在三年的项目执行期内，我们计划完成以下两方面的研究内容：1）验证是否吉西他滨抗药性的产生源于胰腺癌细胞依赖Plk1蛋白激酶活性来进行DNA复制；2）阐明Plk1介导的磷酸化Hbo1是如何在吉西他滨抗药性胰腺癌细胞中调控DNA复制的。.目前为止，已按原计划完成所有研究内容，并已取得部分研究成果。研究计划中的第一项研究内容已完成了以下工作：①阐明在子宫颈瘤细胞中，Plk1磷酸化Hbo1对于DNA预复制复合物（pre-RC）的形成起关键调控作用；②阐明过表达Hbo1-S57A会降低癌细胞的DNA复制，同时会降低HAT的活性；③阐明Plk1能够在体外和体内磷酸化DNA预复制复合物形成的重要成员之一（Orc2）；④阐明Plk1磷酸化Orc2并不仅仅发生在胰腺癌细胞和其他癌细胞中，在正常细胞中同样会发生。第二项研究内容已完成以下工作：①阐明在胰腺癌的组织中，Plk1是过表达的；②阐明Plk1的表达情况与吉西他滨在体内、体外产生的耐药性是相关的；③阐明在体内抑制Plk1的表达，能够更有效的发挥吉西他滨对胰腺癌的药性；④阐明抑制Plk1，能够调和胰腺癌细胞对吉西他滨的耐药性；⑤阐明在吉西他滨存在的情况下，Plk1磷酸化Orc2能够促进DNA的复制；⑥阐明Plk1磷酸化Hbo1能够增加cFos的表达量，从而进一步导致cFos目标物MDR1表达量的增加。