吴茱萸生物碱诱导细胞自噬影响卵巢癌顺铂耐药细胞株增殖的相关机制研究

The development of resistance to platinum-based drug is one of the major reasons making ovarian cancer the leading cause of death from gynecological cancer. Increasing evidence indicates the significant contribution of autophagy activation in drug-resistance of cancer. However, there is no conclusive mechanism of autophagy induction by cisplatin treatment in ovarian cancer cells. Our studies suggest that Chinese medicine Fructus Evodiae can exert antitumor effects by regulating autophagy, and possibly influence the proliferation of drug resistant tumor cell lines through the circadian rhythm regulator Clock. Based on previous studies, we hypothesize that Evodia rutaecarpa alkaloids influence the expression of Clock which induces autophagy to promote tumor resistance to cisplatin. On one hand, Clock may regulate histone acetylation at the promoter regions of autophagy related genes to regulate gene expression at epigenetic level. On the other hand, Clock may upregulate transcription factor ATF4 to induce autophagy related genes including Ulk-1 and LC-3B. Methods in cell and molecular biology and animal model will be employed to test these hypotheses. It is important to search for new therapeutic targets of cisplatin-resistance ovarian cancer cells and to develop a unique anti-tumor drug from traditional Chinese medicine.

卵巢癌在化疗过程中对铂类药物产生耐药是其死亡率居于妇科恶性肿瘤首位的主要原因之一，越来越多的证据表明细胞自噬可对肿瘤耐药性产生重要影响，但其作用机制却不甚明了。我们前期研究发现传统中药吴茱萸提取物可通过诱导细胞自噬发挥抗肿瘤作用，并很可能通过节律调节相关基因对肿瘤耐药细胞株的增殖产生影响。本课题拟从两个方面探讨比较3种吴茱萸生物碱是否通过核心节律调节因子Clock诱导自噬作用以影响卵巢癌顺铂耐药细胞株的增殖活性：一方面在表观遗传学层面调节自噬相关基因启动子区域的组蛋白乙酰化或甲基化，另一方面上调转录因子ATF4以诱导相关基因表达。我们将采用分子生物学﹑细胞学和动物模型等研究方法对上述设想进行研究，这对于寻找耐药性卵巢癌新的治疗靶点以及从传统中药中开发作用独特的抗肿瘤药物具有重要的临床指导意义。

细胞自噬是一种高度保守生物机制，能够降解胞内容物。吴茱萸碱是从吴茱萸果实中提取的一种中药有效成分，具有消炎镇痛、抗肿瘤等多种生物学作用。我们的前期研究表明吴茱萸碱、吴茱萸总碱和吴茱萸次碱均可通过细胞自噬影响卵巢癌耐药细胞株的增殖活性，但其中的具体分子机制尚不清楚。本研究采用分子生物学﹑细胞学等多种研究方法，探索了吴茱萸碱对卵巢癌耐药细胞的生物学影响及分子机制。主要研究结果如下：1）检测不同浓度吴茱萸碱处理的耐药细胞活性及低浓度吴茱萸碱联合顺铂处理的耐药细胞吸光度，利用高内涵图像分析检测凋亡水平，发现吴茱萸碱能够逆转卵巢癌耐药细胞株顺铂耐药，促进其凋亡；2）检测吴茱萸碱干预卵巢癌耐药细胞后LC3表达水平，利用自噬双标腺病毒联合共聚焦显微镜检测吴茱萸碱对细胞自噬流的影响，发现吴茱萸碱上调卵巢癌耐药细胞株自噬水平；3）检测吴茱萸碱干预耐药细胞后CRY1表达水平，并进一步检测CRY1过表达组进行吴茱萸碱干预后CRY1蛋白表达情况变化，发现吴茱萸碱下调昼夜节律基因CRY1的表达；4）吴茱萸碱分别联合蛋白酶体抑制剂MG-132、氯喹处理卵巢癌耐药细胞，检测CRY1及自噬相关蛋白表达情况，发现吴茱萸碱主要通过自噬—溶酶体途径降解CRY1；5）HOXA11-AS通过调节细胞内自噬水平参与卵巢癌细胞的发生发展及耐药可能是吴茱萸碱作用的潜在分子机制；6）我们构建了细胞自噬相关的坏死性凋亡预后模型和坏死性凋亡评分。.本研究发现中药有效单体吴茱萸碱能够通过细胞自噬调控CRY1表达，并且可能通过CRY1进而增加卵巢癌耐药对顺铂的敏感性，吴茱萸碱或许能成为逆转卵巢癌对顺铂耐药的潜在药物