丙戊酸靶向AMPK/自噬通路增强mTOR抑制剂抗淋巴瘤作用的机理研究

Inhibitor of cellular signaling pathway is one of the most promising targeted therapy for lymphoma.The mammalian target of rapamycin (mTOR)is consistently activated in lymphoma. The mTOR inhibitor has shown a single-agent effect on lymphoma,but its function need further optimization. Our previous study has demonstrated that valproic acid (VPA) can synergistically induce cell autophagy as an inhibitor of histone deacetylases (HDAC),remarkably improving the action of the mTOR inhibitor on lymphoma.The preliminary study has prompted the mechanism with activation of AMPK by VPA,which is the positive regulator of cell autophagy,to promote cell death through autophagic pathway.To illustrate the mechanism in depth,the aim of this study is: 1)To detect HDACs levels in patients with lymphoma,screening the HDAC with clinical and prognostic relevance; 2)To analyse the alteration of tumor biological behaviour and the response to drugs through modulating the expression of HDAC in lymphoma cell lines by gene transfection and RNA interference; 3)To screen lymphoma cells resistant to the mTOR inhibitor,directly regulate the relative HDAC and observe the tumor formation,growth and response to agents in the murine lymphoma model.The main purpose of this study is to clarify the mechanism of VPA in lymphoma,exploring the possibility of acetylation regulation as a targeted therapy strategy for lymphoma.

细胞信号通路抑制剂是淋巴瘤最具前景的靶向治疗策略之一。淋巴瘤高表达哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，mTOR抑制剂单药具有抗淋巴瘤作用，但疗效有待优化。我们前期研究发现组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂丙戊酸能协同诱导细胞自噬，显著提高mTOR抑制剂的抗淋巴瘤作用。初步的机制研究显示丙戊酸能激活自噬重要正调控因子AMPK，促进自噬性细胞死亡。作为前期研究的深入，本研究拟：1）检测患者淋巴瘤组织中各类HDAC的水平，筛选与临床分期和疗效预后潜在相关的HDAC；2）利用基因转染和RNA干扰调控淋巴瘤细胞株中相关HDAC的表达，分析肿瘤细胞生物学行为改变及对淋巴瘤药物的反应；3）应用mTOR抑制剂筛选耐药株，定向调控相关HDAC，在淋巴瘤小鼠模型中观察其致瘤性改变和药物疗效。希望进一步阐明丙戊酸的抗淋巴瘤机理，研究乙酰化调控作为淋巴瘤治疗靶点和联合治疗的可能性，探索淋巴瘤靶向治疗的新策略。

淋巴瘤是目前全球十大高发肿瘤之一。尽管在过去十年里，淋巴瘤的治疗已经取得了长足的进步，但肿瘤复发耐药仍旧是影响患者长期生存的主要问题。自噬作为一种特殊的细胞死亡形式，在淋巴瘤的发生发展中占据重要地位，已成为近年来抗淋巴瘤治疗的主要方向之一。调控肿瘤细胞自噬对增强化疗敏感性具有重要意义。细胞自噬受到哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路的调节。前期研究发现，组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACI）能够在多种肿瘤中通过靶向mTOR 诱导细胞产生自噬。本课题严密围绕表观遗传学药物对淋巴瘤细胞自噬信号通路的影响，着重观察丙戊酸钠（VPA）与其他信号通路调节剂以及化疗药物之间的相互作用机制，主要研究内容包括以下几个方面：1）VPA通过抑制HDAC1和HDAC3，上调p-AMPK及AMPK下游靶分子p-ACC表达，阻断AKT磷酸化，激活AMPK，负性调节mTOR活性，与mTOR抑制剂替西罗莫司（TEM）协同诱导肿瘤细胞发生自噬。2）VPA存在不依赖于HDAC途径诱导淋巴瘤自噬的作用。能够通过抑制淋巴瘤细胞内三磷酸肌醇（IP3）的产生，降低线粒体Ca2+摄取，活化p-AMPK及磷酸化Ulk1 Ser 757，继而引起AMPK激活，下调mTOR信号通路，诱导肿瘤细胞自噬，与阿霉素协同杀伤淋巴瘤细胞，增强化疗敏感性。3）外周T细胞淋巴瘤（PTCL）患者c-FLIP表达显著增高，与患者乳酸脱氢酶升高以及更高的国际预后指数（IPI）相关，凋亡相关信号分子TRAIL及其受体DR5表达降低，提示T细胞淋巴瘤存在外源性凋亡缺陷。HDACI通过抑制HDAC1，阻断P50与c-FLIP启动子区域结合，下调c-FLIP表达，抑制NF-κB途径，促进肿瘤细胞发生外源性凋亡。综上所述，本课题以淋巴瘤表观遗传学调控作为切入点，观察组蛋白去乙酰化酶抑制剂对淋巴瘤细胞自噬及凋亡的影响以及对化疗的增敏作用，为淋巴瘤靶向治疗提供一定的理论基础。项目实施期间，发表标注课题的相关研究结果SCI论文共3篇，总影响因子21.37。