DCTPP1在卵巢癌细胞对抗氧化损伤和维持KRAS诱导的恶性特征中的作用

Oncogenic RAS promotes production of reactive oxygen species (ROS), which mediate pro-malignant signaling but can also trigger DNA damage-induced tumor suppression. Thus RAS-driven tumor cells require redox-protective mechanisms to mitigate the damaging aspects of ROS. dCTP pyrophosphatase (DCTPP1), an important pyrophosphatase that sanitizes oxidative damage in the nucleotide pool, may play some role in maintaining several KRAS-driven pro-malignant traits in ovarian cancer cells. In our former work ,we found DCTPP1experience a higher level in ovarian cancer issue than in normal issues,and also had a positive correlation with tomour metastasis and outcome. In this study, we would study whether DCTPP1 suppression in KRAS-mutant ovarian cancer cells impairs proliferation and xenograft tumor formation. Furthermore, we would shown whether DCTPP1 suppression provokes DNA damage and induction of cell apoptosis in oxidation stress and whether DCTPP1 levels modulate KRAS-induced malignant behavior of KRAS-transfected KRAS-wild cells. We would also indicate whether DCTPP1 expression is upregulated by ROS Induced by oncogenic KRAS and correlates positively with high KRAS levels in ovarian cancer. Also the molecular effects of DCTPP1 suppression on cell proliferation and migration would be shown in KRAS-mutant ovarian cancer cells.This job would help to declare whether DCTPP1 maintain malignant traits by antagonizing ROS-induced oxidative damage in KRAS-mutant cells,and give a new idea to identify DCTPP1 as a therapic target of ovarian cancer.

KRAS癌基因能够通过促进活性氧（ROS）的产生诱导亲恶性信号，然而肿瘤细胞如何对抗ROS升高带来的氧化应激损伤持续恶性化发展，是当前研究的一个热点。dCTP焦磷酸酶(DCTPP1)是一类具有核苷三磷酸焦磷酸酶(NTP-PPase) 活性的蛋白分子，可以清除氧化应激产生的毒性核苷酸。申请人之前研究发现DCTPP1在卵巢癌中表达升高，并与肿瘤转移和预后相关。申报人拟通过构建体外细胞氧化应激模型，探讨DCTPP1在卵巢癌细胞对抗氧化损伤中的作用。并通过抑制表达DCTPP1的卵巢癌细胞株来研究DCTPP1在KRAS突变卵巢癌细胞体外生长和体内致瘤中的意义。并对DCTPP1在卵巢癌细胞中的转录调控过程、参与的信号通路进行系统研究。旨在阐明DCTPP1是否通过对抗ROS诱导的氧化损伤帮助KRAS突变细胞维持恶化表型，为深入了解卵巢细胞癌变机制、为研发新的靶向治疗提供新的思路。

KRAS通过促进活性氧（ROS）的产生促进亲恶性信号传导，然而肿瘤细胞如何对抗ROS升高带来的氧化应激损伤，是当前研究的一个热点。dCTP焦磷酸酶-1(DCTPP1);是一类具有核苷三磷酸焦磷酸酶(NTP-PPase);活性的蛋白分子，可以清除氧化应激产生的毒性核苷酸。在项目推进中，研究组取得以下研究成果:.1.通过数据库和临床标本综合研究发现DCTPP1在卵巢癌中表达升高，并与肿瘤铂类耐药和预后相关；.2.此项研究通过抑制表达DCTPP1的卵巢癌细胞株来研究DCTPP1在卵巢癌细胞体外生长和体内致瘤中的意义。发现敲低DCTPP1之后卵巢癌细胞在体外和体内的生长均受到显著抑制，表现出肿瘤恶性信号通路P13K/Akt信号通路的抑制及肿瘤相关基因P21,P27等的高表达。提示DCTPP1是一种肿瘤促进因子；.3.通过构建体外细胞氧化应激模型，发现H2O2可以通过诱导细胞内ROS升高诱导DCTPP1 表达，DCTPP1通过稳定Nrf2/HO-1信号通路，维持细胞内氧化还原稳态，在卵巢癌细胞对抗氧化损伤中的起到重要作用；.4.构建了KRASV12突变导入的细胞株，观察了DCTPP1在KRAS突变细胞诱导恶化表型重的作用，我们的结果显示，KRAS突变的导入后DCTPP1表达下调，提示 DCTPP1 表达水平与卵巢癌细胞KRAS基因的突变状态密切相关。KRAS突变的导入后，细胞内ROS的水平未见显著变化，敲低DCTPP1能抑制体外KRAS突变肠癌细胞的增殖和生长能力的同时增加KRAS突变细胞DNA损伤和凋亡。进而观察到DCTPP1敲低下调了KRAS诱导的AKT通路活化。.5.观察了DCTPP1对卵巢癌顺铂耐药的作用。研究结果表明，顺铂可以通过诱导卵巢癌细胞内ROS积累产生细胞毒性，顺铂可以以剂量依赖模式诱导DCTPP1表达增高。DCTPP1敲低显著增加了顺铂诱导的细胞内ROS积累，并表现出更显著的核酸损伤，凋亡增加和生长抑制。DCTPP1敲低可逆转顺铂耐药卵巢癌细胞的耐药表型。.结论：DCTPP1在卵巢癌组织中的表达高于健康卵巢组织 ,可通过维持细胞内氧化还原稳态，在维持KRAS突变引发的恶性特征和卵巢癌顺铂耐药中起重要作用。为深入了解卵巢细胞癌变机制、为研发新的靶向治疗提供新的思路。