Cathepsin L信号在调节胶质瘤干细胞辐射抗性中的作用

我们发现脑胶质瘤干细胞在X射线作用下，组织蛋白酶L(Cathepsin L)在部分细胞核中异位激活, 预先用Cathepsin L抑制剂处理，能够明显增加脑胶质瘤干细胞的凋亡率并加重G2/M期阻滞，发挥辐射增敏作用，该作用机制可能与其调节自噬、P53活性及诱导凋亡相关蛋白等作用相关，提示Cathepsin L在辐射抗性中可能扮演重要的角色。本研究旨在建立人脑胶质瘤干细胞体外培养体系和裸小鼠原位移植瘤模型的基础上，研究：Cathepsin L激活信号参与脑胶质瘤干细胞辐射抗性发生的作用及机制；X射线诱导Cathepsin L在细胞核激活与自噬、P53、凋亡相关蛋白及细胞周期调控信号分子之间的相互关系；本研究将揭示Cathepsin L活性在调控与辐射抗性相关的主要责任分子中的关键联系，以及在细胞凋亡和自噬性细胞死亡中有重要的调节作用，为脑胶质瘤辐射抗性产生的机理及药物开发提供新的实验依据。

本研究发现人脑胶质瘤细胞在电离辐射（IR）作用下，组织蛋白酶L（Cathepsin L）活性片段表达增加，部分细胞发生核转位，该作用不但涉及到细胞凋亡，还参与细胞周期及干细胞表面标志相关蛋白的调控，并且通过影响DNA损伤修复机制，直接作用到细胞对辐射的敏感性，更重要的是IR 诱导的Cathepsin L激活和核转位与胶质瘤细胞P53基因突变密切相关，提示Cathepsin L可能是辐射抗性产生过程中多条信号通路的一个交汇点。本研究揭示了Cathepsin L活性在调控与辐射抗性相关主要责任分子中的关键联系，以及Cathepsin L核转位对细胞凋亡和细胞周期、DNA损伤修复机制的调节作用，本研究结果为人脑胶质瘤辐射抗性产生的机理及药物开发提供新的实验依据。