白藜芦醇介导STAT3信号调控胶质母细胞瘤TMZ敏感性的作用及机制研究

Temozolomide (TMZ) could inhibit glioblastoma (GBM) growth, but the DNA repair enzyme O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) could mediate the alkylator resistance to GBM. We have found that the activated Stat3 signaling not only could promote the evolution and progression of GBM, but also could upregulate MGMT expression which inducing TMZ resistance to GBM. Resveratrol (RV) could selectively inhibit the STAT3 activation, and promote the expression and nuclear of the negative regulator of STAT3 signaling such as PIAS3, thus induce combined TMZ sensitive to GBM. So we presume that RV might regulate the MGMT expression via STAT3/SNFs and thus affect TMZ resistance to GBM. By virtue of the tumor-bearing rats and TMZ sensitive-, primary- and acquired resistance GBM cells, the correlation of STAT3 signaling, SNFs and MGMT will be evaluated; Whether SNFs could regulate MGMT independently? Whether RV regulated MGMT expression by regulating STAT3-SNFs signaling or targeting to MGMT by itself? Make sure how to sensitize TMZ and thus supply a valuable therapeutic strategy in GBM.

替莫唑胺/TMZ虽能遏制胶质母细胞瘤/GBM生长，但普遍存在的O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶/MGMT可修复TMZ所致的DNA烷基化，产生耐药而致化疗失败。前期研究发现①活化的STAT3通路不仅参与GBM的发生和发展，并可上调MGMT表达导致TMZ耐药；②白藜芦醇/RV可选择性抑制STAT3通路活化，促进STAT3负向调节因子/SNFs表达与核易位，协同TMZ提高GBM的治疗效率。假想：RV可能通过STAT3-SNFs信号调控MGMT表达而影响GBM对TMZ药敏性。基于此，本课题拟借助存量丰富的GBM组织、细胞株，筛选、构建TMZ敏感的-原发性耐药-获得性耐药株，结合裸鼠移植瘤和大鼠原位脑肿瘤模型，系统评估SNFs信号与STAT3、MGMT的关联性；明确RV介导STAT3-SNFs调控MGMT表达抑或直接作用于MGMT靶点而增效。为逆转TMZ耐药和改善GBM临床化疗提供理论和实验依据。

胶质母细胞瘤 (GBM) 是最常见的颅内恶性肿瘤，临床即使采用手术结合放、化疗等综合措施，其中位生存期一般仅为15个月左右。目前一线化疗药物替莫唑胺(TMZ)虽能遏制GBM生长，但普遍存在的O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶 (MGMT) 可修复TMZ所致的DNA烷基化，产生耐药而致化疗失败。前期研究发现STAT3信号通路不仅参与GBM的发生和发展，并可上调MGMT表达导致TMZ耐药；白藜芦醇/RV可选择性抑制STAT3通路活化，促进STAT3负向调节因子(SNFs)表达而抑制GBM生长。于是假想：RV可能通过STAT3-SNFs信号调控MGMT表达而影响GBM对TMZ药敏性。基于此，本项目借助敏感性不同GBM细胞株，结合大鼠原位脑肿瘤模型，系统评估RV介导STAT3信号调控胶质瘤TMZ敏感性。.本课题研究发现，相较于敏感的GBM细胞A172、U87，RV可提升欠敏感的LN428细胞对TMZ药敏性，并呈现一定的时-效及量-效相关性；免疫细胞化学、Western blotting及实时PCR评估显示：RV联合TMZ可有效抑制STAT3信号通路活化，下调其下游靶基因CyclinD1、Bcl-2以及耐药基因MGMT的表达，却上调STAT3负性调控因子PIAS3、SHP1、SHP2表达水平，从而协同提高TMZ抗胶质瘤作用。但对于STAT3负性调控因子SOCS3，未呈现明显的上调趋势，可能与SOCS3同为STAT3下游靶基因其表达水平受药物剂量等多种因素调控有关，上述结论在药物抗大鼠原位胶质瘤研究中得到论证，RV协同TMZ可有效抑制荷瘤鼠肿瘤生长，并延长其存活时间。综上，本研究明确了RV介导STAT3-SNFs下调MGMT表达可提高TMZ药敏性，为拟定有可操作性的胶质瘤化疗方案提供了具有转化医学意义的理论和实验依据。