自噬在伊曲康唑抗胶质母细胞瘤中的生物学功能和分子机制研究

Glioblastoma is one of the most frequent malignances worldwide, and is a heave problem in public health.In our preliminary study, we demonstrated that itraconazole, an anti-fungal drug, showed significant anti-glioblastoma activity. Intriguingly,autophagy was markedly activated in itraconazole-treated glioblastoma cells.Further study revealed that the protein levels of SCP-2 and MLN64,two proteins involved in cholesterol trafficking,were altered in response to itraconazole treatment.In addition,itraconazole reduced the levels of Gli1, a key member of Hedgehog pathway. Based on these results, in present work, we will focus on intracellular transport of cholesterol and Hedgehog signaling pathway to study the underlying mechanisms responsible for itraconazole-induced autophagy in glioblastoma. Further, we will investigate the biological role of autophagy in itraconazole-inhibited glioblastoma, and evaluate whether intervention of autophagy has an impact on anti-glioblastoma function of itraconazole. This study will lead to a better understanding of the cellular responses in glioblastoma under chemotherapy, and will pave the road for translational medicine.

胶质母细胞瘤是临床上常见的恶性肿瘤，严重危害人类身体健康。在前期工作中,我们发现抗真菌药物伊曲康唑具有显著的抗胶质母细胞瘤的活性,并且胶质母细胞瘤细胞经伊曲康唑处理后,自噬明显激活。进一步研究发现伊曲康唑导致胆固醇转运相关蛋白SCP-2以及MLN64表达异常，同时，伊曲康唑抑制Hedgehog通路关键蛋白Gli1的表达。鉴于此，在本项目中，我们拟从胆固醇转运和Hedgehog信号通路两个方面，阐释伊曲康唑激活自噬的信号调控网络以及关键效应分子，通过体内外实验进一步明确自噬在伊曲康唑抑制胶质母细胞瘤中的生物学功能,评价干预自噬对伊曲康唑抗胶质瘤母细胞瘤活性的影响。通过本课题的实施，将从细胞自噬这一特殊视角，进一步阐释化疗中胶质母细胞瘤的应答反应的分子机制，为寻找新的治疗靶点提供理论依据，并为后续转化医学研究奠定实验基础。

项目背景：伊曲康唑是一种三唑类抗真菌剂，适用于真菌感染的病人。伊曲康唑的作用机制与其他氮唑类抗真菌药物一样：它抑制细胞膜色素P450氧化酶介导的麦角甾醇的合成。伊曲康唑与其他唑类抗真菌剂不同之处在于伊曲康唑还能够抑制刺猬信号通路以及血管发生。最近的研究显示伊曲康唑能够显著抑制成神经管细胞瘤以及非小细胞肺癌的生长，这些研究成果提示伊曲康唑有望成为一种新的抗肿瘤药物，但是伊曲康唑抗肿瘤的分子机制还有待阐明。..主要研究内容：我们以胶质母细胞瘤细胞系U87和C6为模型来研究伊曲康唑的抗肿瘤效应。通过MTT、流式细胞术、TUNEL检测、Ki67检测等实验手段，进一步验证了伊曲康唑在体内外对胶质母细胞瘤细胞增殖的影响；研究了自噬在伊曲康唑抗胶质母细胞瘤细胞增殖中的作用；以胆固醇转运为切入点，探讨了伊曲康唑促进胶质母细胞瘤细胞自噬的分子机制。..重要结果：通过体内外实验，我们发现伊曲康唑能够抑制胶质母细胞瘤细胞增殖，此外，伊曲康唑处理促进胶质母细胞瘤细胞自噬。而通过siATG5或者siBECN1阻抑自噬以后，伊曲康唑抑制细胞增殖的能力减弱了，表明在此种情况下，自噬起到抗肿瘤的作用。进一步研究发现伊曲康唑通过降低SCP2的表达阻抑胆固醇从次级内吞体和溶酶体向细胞质膜的转运，进而抑制AKT1-MTOR信号通路，诱导自噬，最终抑制胶质母细胞瘤细胞增殖。..科学意义：本项目的实施为研究伊曲康唑的抗肿瘤效应提供了新思路，有助于深入了解伊曲康唑作为潜在抗肿瘤药物的临床应用价值。