REGγ-HDM2-p53反馈环路的调控及其在脊索瘤发生和复发中的作用机制研究

Chordoma is one of the common primary malignant tumors of the spine. Currently, the surgical resection is the only potential curable strategy for the management of chordoma. It has a high rate of local recurrence due to low sensitivity to radiotherapy and chemotherapy. The outcome and prognosis is poor. Therefore, it is very important to study the relevant signal pathway which is associated with the development and recurrence of chordoma, and try to develop new target drugs to improve the prognosis of chordoma. As we know, proteasome pathway is associated with many cytobiological processes. According to our previous research, we found that there were higher expression of REGγ and HDM2 and lower expression of p53 (wild-type in chordoma) in the primary and recurrent chordoma than those in notochord. We also found that REGγ-HDM2-p53 pathway is a feedback loop and plays a significant role in the proliferation and apoptosis in A549 cell line with wild-type p53. However, the effect of REGγ-HDM2-p53 feedback loop in the recurrence of chordoma is still unknown. As a result, our study will focus on the REGγ-HDM2-p53 pathway and its inhibitor Nutlin-3 in cell lines and animal models of chordoma. We aim to clarify the molecular mechanisms of chordoma development and recurrence in hope to provide the experimental basis for developing new target drugs.

脊索瘤是一种常见脊柱原发恶性骨肿瘤，临床仅以手术切除为主，对放疗不敏感，缺乏有效的药物治疗，术后易复发且预后差。因此，从分子水平探讨与脊索瘤发生和复发有关的信号通路和寻找有针对性的药物对其防治具有重要意义。作为能够调控多种细胞生物学过程的关键通路，蛋白酶体信号通路日益受到关注。本课题组在前期实验中发现，与正常脊索组织比较，原发和复发的脊索瘤组织表达更高的泛素-蛋白酶体途径的REGγ以及HDM2，而p53水平则下调（脊索瘤中为野生型p53）。 我们在同样含野生型p53的A549细胞中发现REGγ-HDM2-p53通路及其作为反馈调节环路对肿瘤增殖、凋亡的调控具有显著作用，但该通路如何影响脊索瘤的发生和复发尚不明确。基于此，我们将利用细胞和动物模型深入研究该信号通路及其阻断剂Nutlin-3在脊索瘤发生和复发中的作用，为进一步明确脊索瘤发生和复发的分子机制和新靶点药物的开发应用提供实验基础。

脊索瘤是一种常见的脊柱原发性肿瘤，临床治疗主要以手术切除为主，由于对放疗化疗不甚敏感及手术位置的局限性等原因，其高复发率一直以来是困扰临床工作的难题，很多患者不得不面临反复多次的手术，预后不佳，亟需找到与之反复复发相关的分子并提示必要的干预措施以降低脊索瘤的复发率。本项目前期研究中发现了脊索瘤中存在高水平的蛋白酶体激动剂REGγ表达，进而对REGγ及其相关信号通路在脊索瘤发生发展中的作用进行了深入探索，发现REGγ-p53信号通路通过抑制脊索瘤细胞的凋亡敏感性促进脊索瘤的发生和复发，并与脊索瘤细胞较高的化疗耐受性有关，这一发现不仅拓展了对p53功能的认知，而且对脊索瘤的发病机制有了更加深入的认识。除此之外，本课题还专门针对REGγ的分子调控机制和生物学作用进行了广泛挖掘，阐明了其通过促进p21和HCV核蛋白降解参与了氧化应激过程并且通过CK-1δ和p53的异常累积从而在机体“衰老”过程中发挥抑制作用；另外，REGγ被Wnt/β-catenin通路的MAPK/p38介导，参与了皮肤细胞成瘤过程，这些原创性发现使得人类对REGγ的调控通路和生物功能有了更清晰的认知，并为更多相关研究提供了实验基础和提示。本课题的另一个附加方向是探索与脊索瘤复发有关的关键分子，并成功地发现了一个干细胞标志物ALCAM在脊索瘤原发灶与复发灶中的表达水平具有显著的统计学差异，这一发现对于了解脊索瘤复发的分子机制具有重要意义，并对新疗法的开发应用提供了借鉴意义。