CPT通过抑制NRF2-ARE的活化提高肝细胞癌化疗敏感性的机理研究

Chemotherapy resistance is a major obstacle in the treatment of hepatocellular carcinoma. Nuclear transcription factor NRF2 promotes tumor cell resistance to chemotherapy by regulating drug transporters. The applicant has found that NRF2 is activated in human hepatocellular carcinoma tissues, also demonstrated that the activated NRF2 mediates chemoresistance in hepatocellular carcinoma cells. More importantly, we further found that camptothecin (CPT), a novel NRF2-ARE inhibitor, could improve the chemotherapeutic sensitivity of hepatocellular carcinoma in vivo and in vitro. However, the mechanism of NRF2 activation in hepatocellular carcinoma and the mechanism of the inhibitory effect of camptothecin on NRF2-ARE pathway are still unknown. This project aims to detect the gene sequencing and expression of NRF2-ARE, PI3K/AKT pathway related protein and mRNA in hepatocellular carcinoma tissues, then figure out the regulation mechanism of high expression of NRF2 in hepatocellular carcinoma tissues clearly, at the same time explore the inhibitory mechanism of camptothecin on NRF2 and further confirm the effect in animal experiments. This study may provide a new therapeutic target for the treatment of hepatocellular carcinoma and provide a new theoretical basis for clinical drug use.

化疗耐药是肝癌治疗过程中的一大障碍。核转录因子NRF2通过调控药物转运蛋白的表达可使肿瘤细胞产生化疗耐药性。申请者发现：在人肝细胞癌组织中NRF2处于高活化状态，且高活化的NRF2介导了肝癌细胞HepG2的耐药性，课题组现已筛选出NRF2的特异性抑制剂-喜树碱(CPT),且成功在体内外证实其可通过特异性抑制NRF2的活化而提高癌细胞对化疗药物的敏感性。但对于NRF2在肝细胞癌组织中活化的机理及CPT对NRF2的抑制作用机理目前仍未可知。本项目拟通过收集中晚期肝细胞癌组织行基因测序、NRF2-ARE、PI3K/AKT通路相关蛋白及mRNA检测，以明确肝癌组织中NRF2高表达的调控机理，同时在肝癌细胞系中探明CPT对NRF2抑制作用的机理，并在动物实验中探究CPT在提高肝癌化疗敏感性中的作用及相关作用机理。本研究可为攻克肝细胞癌长期以来的耐药问题提供新的治疗靶点，并为临床用药提供理论依据。

肝细胞癌(HCC)是常见恶性肿瘤之一，严重威胁着人类的健康和生命。尤其在我国，肝细胞癌的死亡率在肿瘤疾病中高居第二位。肝细胞癌具有起病隐匿、生长迅速、侵袭性强、恶性度高和预后差等特点，临床治疗效果不理想。肝癌的高侵袭转移性及化疗耐药性是肝癌治疗过程中难以攻克的棘手问题。核转录因子NRF2通过调控肿瘤侵袭因子(MMP9、MMP1、MMP12)、促炎因子(IL-6、IL-1β、TNFα)及VEGFA的表达，促进了肝癌细胞的侵袭转移及血管新生，从而使得肝癌细胞具有较高的侵袭转移特性，同时NRF2调控了药物转运蛋白的表达可使肝癌细胞产生化疗耐药性。申请者发现：在人肝细胞癌组织中NRF2处于高活化状态，且高活化的NRF2介导了肝癌的化疗耐药性及促进了肝癌的侵袭转移，课题组现已筛选出NRF2的特异性抑制剂-喜树碱(CPT),且成功在体内外证实其可通过特异性抑制NRF2的活化而提高癌细胞对化疗药物的敏感性。但对于CPT对NRF2的抑制作用机理及CPT在抑制肝癌进展中的作用目前仍未可知。本项目通过收集中晚期肝细胞癌及癌旁组织标本行NRF2-ARE通路相关蛋白及mRNA检测，明确了肝癌组织中NRF2处于高表达水平，且高表达的NRF2介导了肝癌的进展及化疗耐药；体外实验中，通过分子生物学实验证实了CPT抑制NRF2的表达作用位点为mRNA水平，而对NRF2蛋白降解及RNA稳定性无明显影响；在肝癌细胞系Huh-7中，通过凋亡实验、增殖实验、划痕实验、侵袭实验、荧光染色实验等证实了CPT促进了肝癌细胞的凋亡、抑制了肝癌细胞的增殖、侵袭转移及血管新生；体外实验中,在H22小鼠腹水瘤转移瘤模型中证实了CPT联合化疗药物可明显抑制肿瘤的增殖及转移。本研究证实了NRF2可作为肝癌治疗的新靶点，且应用CPT通过特异性抑制NRF2的活化可明显抑制肝癌的进展，提高肝癌的化疗敏感性，改善肝癌治疗效果。