FBXW7介导的AKT蛋白泛素化降解在芍药苷抗胶质瘤作用中相关机制研究

Glioma is the most common primary malignant brain tumors. Poor prognosis and recurrence problem are still a big challenge. So it is necessary to explore effective drugs and molecular targets. Our previous studies confirmed that Peoniflorin (PF) could induce apoptosis and inhibit proliferation in U87 and U251 glioma cell lines. In the present study, we found that PF could not only induce AKT degradation by ubiquitination, but also increase the expression of E3 ubiquitin ligase FBXW7 and its binding to AKT protein. Taken together, we assume that PF inhibits human glioma cells via up regulation of FBXW7 and binding to AKT, which can induce AKT degradation by ubiquitin proteolytic pathway. The study can provide novel strategical methods for the application of PF and FBXW7-AKT ubiquitination as novel drug targets for further research.

胶质瘤是最常见的颅内原发恶性肿瘤，预后差，易复发，寻找有效的药物和分子靶点是该领域研究亟待解决的难点和热点问题。本课题组前期研究发现，芍药苷能够诱导胶质瘤细胞系的凋亡，抑制增殖，进一步的分子水平研究提示，芍药苷可能通过诱导AKT蛋白泛素化降解发挥抗肿瘤作用。通过免疫共沉淀结合质谱技术，我们还发现E3泛素连接酶FBXW7在芍药苷作用下表达增加，并与AKT蛋白结合。基于以上线索，我们提出并拟证明假说：芍药苷上调E3连接酶FBXW7与AKT结合，诱导AKT通过泛素-蛋白水解酶途径降解，从而发挥抑制胶质瘤细胞增殖，诱导凋亡的抗肿瘤作用。以上研究不但能为芍药苷的临床应用打下理论和研究基础，也提供了以FBXW7-AKT蛋白泛素化为靶点的新药筛选策略。为包括胶质瘤在内的肿瘤发生及抗肿瘤研究拓展新的视野和机制。

胶质瘤是最常见的颅内原发恶性肿瘤，预后差，易复发，寻找有效的药物和分子靶点是该领域研究亟待解决的难点和热点问题。本课题系在前期研究基础上，进一步探索并验证芍药苷抗胶质瘤的分子机制。利用生物信息学及免疫共沉淀技术我们筛选了一系列可能与AKT、STAT3两关键分子可能直接结合的E3泛素连接酶。在逐一对各候选分子验证后发现：NEDD4L在胶质瘤样本中较癌旁组织表达丰度更高，其表达情况亦同胶质瘤患者预后呈负相关关系。分子实验结果显示：芍药苷处理胶质瘤细胞后，NEDD4L表达上调，并同STAT3蛋白直接结合，使其泛素化降解增强，敲减NEDD4L后，这一作用被逆转了。最后，我们在动物模型中验证了芍药苷抗胶质瘤作用。以上研究不但能为芍药苷的临床应用打下理论和研究基础，也提供了以蛋白泛素化为靶点的新药筛选策略。为包括胶质瘤在内的肿瘤发生及抗肿瘤研究拓展新的视野和机制。