CMA通过N-CoR/UPR通路对胶质母细胞瘤凋亡的调控作用及其机制研究

Glioblastoma (GBM) is the most common primary intracranial malignant tumor. The upstream tumorigenic mechanism still remains unclear. As the lysosome-dependent selective protein degradation pathway, chaperone mediated autophagy (CMA) provide shelter for various types of tumors. But its role in GBM development still remains uncovered. As the key component of the inhibitive protein complex, N-CoR is recognized and degraded selectively by CMA, while its accumulation in cytoplasm can excite unfolded protein response (UPR) and lead to cell apoptosis. It has been verified that the expression of key protein LAMP-2A reflects the CMA activity specifically. Our previous study demonstrated a significantly elevated LAMP-2A expression in GBM compared to normal brain tissue, and after siRNA mediated knock-down of LAMP-2A, N-CoR accumulation and increased apoptosis were observed. Therefore we hypothesize that CMA is activated in GBM and protects tumor cells against apoptosis via degradation of N-CoR, which results in reduced UPR. Taken together, we will center upon CMA/N-CoR/UPR pathway to investigate the regulatory effect of CMA on GBM apoptosis and unveil the molecular mechanism behind both in vitro and in vivo, with the help of various techniques including lenti-virus, stereotaxic injection, western-blot, et al.. As a result, we hope to provide potential target for GBM treatment in the future.

胶质母细胞瘤（GBM）是最常见的原发颅内恶性肿瘤，关于其发生发展的调控机制仍不十分清楚。分子伴侣介导的自噬（CMA）是溶酶体依赖的选择性蛋白降解途径，在多种肿瘤中起自我保护作用，但未报道与GBM发生发展的关系。N-CoR是细胞核抑制性蛋白复合体的关键成分，在细胞中被CMA识别而降解，其在细胞质中堆积可继发未折叠蛋白应答（UPR）致细胞凋亡。CMA关键组成蛋白LAMP-2A表达水平特异性地反映CMA激活水平。我们前期研究发现，在GBM中LAMP-2A表达水平显著升高，siRNA抑制其表达，发现N-CoR在细胞中堆积，细胞凋亡水平明显上调。推测CMA在GBM中被激活，通过降解N-CoR，下调UPR，避免细胞凋亡。因此我们将围绕CMA/N-CoR/UPR通路，采用慢病毒、立体定向注射、免疫印迹等技术，从体内、体外层面，阐明CMA对GBM凋亡的调控作用和机制，为治疗GBM探索新方法和潜在干预靶点。

胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的原发颅内恶性肿瘤，关于其发生发展的调控机制仍不十分清楚。分子伴侣介导的自噬(CMA)是溶酶体依赖的选择性蛋白降解途径，在多种肿瘤中起自我保护作用，但未报道与GBM发生发展的关系。N-CoR是细胞核抑制性蛋白复合体的关键成分，在细胞中被CMA识别而降解，其在细胞质中堆积可继发未折叠蛋白应答(UPR)致细胞凋亡。我们的研究发现，临床标本中，与低级别胶质瘤和高级别胶质瘤瘤周组织相比，高级别胶质瘤中心的LAMP-2A表达增加，而N-CoR表达降低，UPR通路相关分子p-PEEK、p-IRE1、p-JNK和CHOP水平显著抑制，凋亡蛋白caspase3、9、Bax水平显著下调，而凋亡保护蛋白Bcl-2的水平则显著上升，提示LAMP-2A与N-CoR和下游的UPR凋亡通路存在密切关系；进一步在细胞模型中，我们发现siRNA抑制LAMP-2A表达后，CMA途径受到抑制，LAMP-2A主要分布在细胞质内，而N-CoR则主要分布在细胞核内，LAMP-2A被抑制后N-CoR在细胞质内的表达显著增加，免疫共沉淀实验证实LAMP-2A和N-CoR之间存在相互作用，UPR凋亡通路相关分子PEEK、IRE1、JNK的磷酸化水平和CHOP的表达水平随着LAMP-2A抑制而增强，随着N-CoR抑制而降低，LAMP-2A敲低后，细胞凋亡水平、caspase3、9、Bax表达增加，而Bcl-2表达抑制，N-CoR敲低后则出现相反的表达情况；利用慢病毒构建LAMP-2A的过表达和抑制系统，转染细胞并验证表达效果后，构建GBM小鼠模型，发现LAMP-2A过表达后，小鼠发生进食量减少、反应迟钝、行走不稳的时间更快，肿瘤体积更大，而生存期显著缩短；当LAMP-2A被抑制后，则对小鼠的神经症状出现更晚，肿瘤体积更小，存活时间亦更长。综上，该研究从临床样本、体内、体外实验的不同视角，明确了在GBM中CMA通过其关键蛋白LAMP-2A的作用，促进N-CoR降解进而下调UPR反应，抑制GBM的凋亡过程，研究结果对GBM发生发展机制进行有益的补充，从新的视角为临床治疗GBM提供可能的干预靶点。