HuR调控MDR1基因介导的乳腺癌获得性耐药及其机制的研究

由MDR1基因介导的MDR是化疗失败的主要原因，也是肿瘤化疗急需解决的问题之一。我们前期发现HuR是阿霉素诱导乳腺癌MDR1基因表达上调的上游基因，但调控机制不明。本项目基于HuR可结合ARE进行基因表达调控的理论基础，通过分析MDR1基因3'UTR含有多个ARE，推测HuR是调控MDR1 mRNA稳定性的关键分子，拟采用RNAi和激光共聚焦等方法明确在阿霉素刺激的MCF-7细胞中，HuR表达及胞核－胞浆转位与MDR1 mRNA稳定性的关系；构建含3'UTR ARE的荧光素酶载体，研究ARE调控mRNA稳定性的功能；采用RNA EMSA等方法分析ARE与HuR的结合作用；并进一步在移植瘤模型中分析靶向抑制HuR表达逆转乳腺癌耐药的效果。本项目旨在探讨HuR在乳腺癌MDR1基因转录后调控中的作用，对阐明获得性耐药分子机制具有重要意义，为寻求可逆转MDR1基因依赖性MDR的措施提供新的思路。

多药耐药基因1（MDR1）或ATP结合盒亚家族B成员1（ABCB1）介导的多药耐药是导致临床化疗失败的重要原因。人MDR1基因编码产物为P糖蛋白（P-gp），它依赖ATP将外源性毒物、多种抗癌药物包括阿霉素（ADM）泵出细胞外，具有广泛的底物特异性。细胞内抗癌药物的积累下降从而导致肿瘤细胞获得性耐药。人抗原R（HuR）是广泛表达的RNA结合蛋白，它可以增加多种基因的mRNA稳定性并调控蛋白翻译，在肿瘤发生和进展中扮演着重要角色。最近，在ADM处理的乳腺癌细胞中我们发现HuR是调控MDR1基因表达的上游分子，但调控机制不清。基于RNA结合蛋白HuR可结合富含AU碱基序列（ARE）进行基因表达调控的理论基础，本项目旨在探讨是否HuR是调控MDR1 mRNA稳定性、乳腺癌多药耐药的关键中间分子。我们发现，ADM处理的乳腺癌细胞MDR1 mRNA和其产物P-gp表达增高。增加的MDR1 mRNA稳定性是诱导多药耐药蛋白增加的重要原因。荧光素酶报告系统显示MDR1基因的3’UTR包含的多个ARE是调控mRNA稳定性的重要结构基础。ADM处理导致乳腺癌细胞胞浆HuR水平升高，其机制与HuR胞核-胞浆转运相关，与HuR总蛋白表达变化无关。HuR干扰显著降低了MDR1 mRNA降解半衰期，阻断了ADM诱导的P-gp表达，并增加了乳腺癌细胞凋亡。p38 MAPK抑制剂SB352038也抑制了ADM刺激的HuR胞浆积累、MDR1 mRNA稳定性和P-gp表达。在82例人乳腺癌组织、20例临近肿瘤的正常组织及16例良性乳房肿瘤组织中，免疫组织化学实验显示，乳腺癌组织中有高水平的HuR表达，胞浆HuR表达而不是核HuR表达与高肿瘤级别、ER/PR阳性、HER-2/neu阳性及P-gp阳性呈正相关。胞浆HuR阳性、高核级别是乳腺癌患者独立的不良预后因子。在乳腺癌动物模型中，我们发现HuR敲减增加了肿瘤对ADM的敏感性、逆转了多药耐药。本项目显示，HuR介导的转录后调控机制在ADM诱导的P-gp表达、多药耐药中发挥着重要作用，它可以作为逆转乳腺癌多药耐药的潜在分子靶点。