特异性IKKε抑制剂MCCK1对胶质瘤生长抑制作用的相关机制研究

IKKε is a serine/threonine kinase, and the upstream regulator of two important transcription factors, NF-κB and IRF3. It is highly expressed in the majority of human tumors, especially in,glioma, ovarian cancer and breast cancer. Studies with IKKε knockout mice have illustrated a key role for IKKε in inflammatory and metabolic diseases. As an oncogene, IKKεcan promote the survival of cancer cells, and reduce their sensitivity to chemotherapy drugs and radiotherapy, directly activating NF-κB and Akt pathway. Due to the lack of effective drugs for the treatment, patients with malignant glioma have a short survival time, poor prognosis. Therefore the study on specific IKKε inhibitors will have an important clinical significance. Our previous work focued on detecting IKKε expression in gliomas and screening of its inhibitors. We succefully found a small molecular compound MCCK1(Malachite green oxalate) .On this basis, the project intends to further determine the inhibition specificity and effect on NF-κB and Akt pathway of MCCK1 , using molecular biology, cell biology, molecular pathology technique, and evaluate the role in the inhibition of glioma growth and overcoming the effect of radiotherapy and chemotherapy resistance.

IKKε是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，是两种重要转录因子NF-κB和IRF3的上游调控子，在多数人类肿瘤尤其是在胶质瘤，卵巢癌以及乳腺癌中高表达，并且在炎症和代谢疾病方面起重要作用。IKKε作为致癌基因，可以通过激活NF-κB通路和Akt通路促进癌细胞存活，并降低其对化疗药物和放疗的敏感性。恶性胶质瘤患者的生存期短，预后差，缺乏有效的治疗药物，因此发现特异性的IKKε抑制剂将具有重要的临床意义。我们前期初步进行了IKKε在胶质瘤中的表达及相关抑制剂的筛选工作，发现了一种小分子化合物MCCK1（孔雀石绿草酸盐）,本项目拟在此基础上，运用分子生物学、细胞生物学、分子病理学等技术，进一步确定IKKε抑制剂MCCK1的特异性及对NF-κB和Akt通路的影响，并评估它在抑制脑胶质瘤生长及克服放疗/化疗抵抗中所起的作用。

IKKε（IKBKE）是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，是两种重要转录因子NF-κB和IRF3的上游调控子，在多数人类肿瘤尤其是在胶质瘤，卵巢癌以及乳腺癌中高表达。因此发现特异性的IKKε抑制剂将具有重要的临床意义。我们首先进行了IKKε相关抑制剂的筛选工作，发现了几种IKKε抑制剂，其中一种特异性的抑制剂为小分子化合物孔雀石绿草酸盐（MCCK1），通过应用荧光素酶报告基因实验、免疫印迹实验,免疫荧光实验，MTT和EdU等实验,证实MCCK1特异性抑制IKKε及其下游基因。通过体内外实验证实MCCK1选择性抑制IKKε高表达肿瘤细胞的增殖能力，对低表达或不表达IKKε的肿瘤细胞影响较小。为了进一步探究MCCK1对胶质瘤的作用机制，我们用LN229 和 U251细胞系，通过划痕和Transwell实验结果提示MCCK1能明显抑制胶质瘤细胞的侵袭和迁移，免疫印迹实验证实MCCK1通过抑制IKBKE/NF-κB信号通路和其他相关信号通路来发挥抗胶质瘤的作用。体内实验中，我们发现MCCK1显著抑制了未敲除IKBKE的U251细胞的小鼠的肿瘤生长，但不抑制敲除了IKBKE的U251细胞小鼠肿瘤的生长，结果表明MCCK1的抗胶质瘤活性主要取决于其特异性抑制IKBKE，从而在体内实验中再次验证了MCCK1是IKBKE的特异性抑制剂。替莫唑胺（TMZ）联合放疗方案治疗胶质母细胞瘤（GBM）已经成为现在主流且经典的治疗方法。然而，大多数患者由于存在化疗药物的耐药性有复发的可能。在此，我们用前期工作证实了的IKKε特异性抑制剂MCCK1和TMZ联用，在U251MG和U-87MG胶质瘤细胞系以及U251MG异种移植模型中联用，评估联用效果。结果发现单独应用MCCK1对U251MG和U-87MG胶质瘤细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮-间质转化（EMT）均有抑制作用，但MCCK1和TMZ联合应用有更强的抑制作用。同样在U251MG异种移植模型中，MCCK1与TMZ联合应用可显著减少肿瘤体积。总之，在体内外MCCK1增强了TMZ对胶质瘤细胞的抑制增殖、促进凋亡以及抑制EMT的作用，MCCK1有望成为联合TMZ治疗GBM的新型靶向药物。