t-Darpp磷酸化的分子调控及化学干预在恶性肿瘤病毒基因治疗中的应用

Oncolytic adenoviruses have been developing as a new class of therapeutics for cancers that are resistant to conventional therapies. The antitumour efficacy of an oncolytic virus depends on the interaction of virus, cancer cells and the host immune response. Our preliminary results demonstrated that over-expression of t-Darpp in cancer cells could result in different effects on adenovirus infection, depending on the phosphorylation of t-Darpp at Ser52 or Ser137. Strikingly, the phosphorylation of Ser52 has not been reported so far. In this proposal, we will dissect (1) how t-Darpp phosphorylated at different sites affects the life cycle of adenovirus infection through which intracellular pathways; (2) how t-Darpp phosphorylated at Ser52 and/or Ser137 is regulated respectively in different human cancer cells. (3) Whether small compounds inhibiting potential kinases or phosphatases that regulate t-Darpp can change the sensitivity of cancer cells to adenoviruses. These results provide fundamental information for development of more effective therapeutics to render cancer cells susceptible to adenovirus-based cancer therapy and these genes may also provide new biomarkers to predict the response of cancer patients to current adenovirus-based therapies in the clinic.

溶肿瘤腺病毒是治疗对化疗耐药的恶性肿瘤的一类新方法。其抗肿瘤能力取决于肿瘤、病毒和宿主免疫反应等多因素的相互作用。我们前期的研究发现，t-Darpp在肿瘤细胞中表达对腺病毒杀伤肿瘤细胞的能力有截然不同的影响，其作用取决于t-Darpp在Ser52或Ser137位点的磷酸化。更重要的是，Ser52磷酸化位点及其相关功能尚未见报到。本研究旨在剖析(1)不同位点磷酸化的t-Darpp是通过什么细胞内信号通路，如何影响腺病毒的感染能力；(2)t-Darpp在不同肿瘤细胞中是如何被调节而发生Ser52或Ser137位点磷酸化的；(3)探讨小分子化合物化学干预靶向基因对溶肿瘤腺病毒抗肿瘤效果的影响。该研究结果将为开发更有效的溶瘤病毒，发现增强溶瘤病毒疗效的新靶点以及有效的化学干预方法提供根本的科学依据。同时，这些基因也可能成为预测癌症患者对以腺病毒为基础的基因治疗是否敏感的生物标志物。

溶肿瘤腺病毒是治疗对化疗耐药的恶性肿瘤的一类新方法，其抗肿瘤能力取决于肿瘤、病毒和宿主免疫反应等多因素的相互作用。DARPP-32是调控脑多巴胺和谷氨酸信号通路的核心活性蛋白，是目前已知的唯一一个既可以作为磷酸酶抑制剂，又可以作为激酶抑制剂的分子，而究竟哪种功能得以发挥则取决于该分子中某些特定的氨基酸残基被磷酸化，以及磷酸化氨基酸直接的相互作用。Darpp-32在神经系统外的功能近几年才被研究报道。Darpp-32和它的剪接体t-Darpp已被发现在数种肿瘤如胃癌、大肠癌、前列腺癌、食管癌和胰腺癌中高表达(我们未发表的结果)。最近研究发现t-Darpp能通过影响Akt 激活影响Herceptin对乳腺癌的治疗作用。.我们首次在功能上证实t-Darpp能影响腺病毒感染肿瘤细胞的能力。t-Darpp在肿瘤细胞中表达对腺病毒杀伤肿瘤细胞的能力有截然不同的影响，其作用取决于t-Darpp在Ser52或Ser137位点的磷酸化。更重要的是，Ser52磷酸化位点及其相关功能尚未见报到。t-Darpp在不同位点磷酸化对腺病毒感染能力的影响是通过调节细胞表面表皮生长因子受体（EGFR， Epidermal Growth Factor Receptor）来影响腺病毒与细胞的黏附来发挥作用的。EGFR 的变化受tDarpp 介导 的ERK调节。t-Darpp不影响腺病毒的内在化。进一步研究发现EGFR是一个未曾报道的腺病毒受体，腺病毒壳蛋白HEXON特定功能域能和EGFR特异结合。体、内外实验发现，EGFR抑制剂Geffitinib和HEXON特异肽能明显阻断腺病毒感染，是潜在的抗腺病毒感染的靶向药物。同时我们研究也发现，EGFR高表达肿瘤或其他治疗引起EGFR高表达肿瘤可能更适合溶肿瘤腺病毒治疗。该研究结果为溶肿瘤腺病毒个体化治疗提供了生物标志物；更为重要的是为开发增强溶瘤病毒疗效的新靶点以及有效的抗腺病毒感染预方法提供了新的靶点和科学依据。