钙敏感性IRE1酶"门控"作用对肝癌细胞自噬生存/死亡转归的影响及药物干预研究

肝癌细胞自噬后生死转归机制不清，已发现制约着肝癌关键治疗用药索拉非尼的临床疗效。内质网跨膜蛋白IRE1(inositol requiring 1)酶因参与细胞命运选择成为主导自噬转归的候选者。我们在前期工作基础上提出新设想：肝癌细胞中IRE1可能具有钙敏感性"门控"作用；NAADP依赖的IRE1酶活性改变可能是影响药物促进肝癌细胞自噬性死亡的关键机制。为此，本项目计划首先利用高速荧光影像－活细胞工作站在单细胞水平动态观察肝癌细胞自噬的发生、发展及转归形态特征；然后通过体外干预，研究IRE1酶活性改变对肝癌细胞自噬转归的影响，同时探讨影响IRE1作用的钙调节机制及下游信号机制；最后从整体水平考证以IRE1为靶点调节细胞自噬水平对肝癌治疗的影响。这将有助于揭示自噬与肝癌发生发展关系中未为人知的重要一面，为摆脱索拉非尼临床治疗困境提供新思路，并有望在发现和验证抗肝癌治疗新靶点方面取得新突破。

肝癌细胞自噬后生死转归机制不清，已发现制约着肝癌关键治疗用药索拉非尼的临床疗效。内质网跨膜蛋白IRE1(inositol requiring 1)酶因参与细胞命运选择成为主导自噬转归的候选者。我们在国家自然科学基金课题的资助下，首先利用荧光影像－活细胞工作站、借助双色荧光ptfLC3质粒转染技术，详细描述了肝癌细胞自噬发生、发展所经历的自噬体、自噬溶酶体阶段的特征性荧光信号改变，指出不同自噬模式与细胞命运转归密切相关，黄色模式代表生存转归，红色模式代表死亡转归，创造性引入评估自噬转归的自噬溶（黄）/自噬体酶体（红）比值法。其次，通过体外干预研究，发现IRE1酶活性上调对肝癌细胞自噬主要起生存保护作用，基本阐明了影响IRE1作用的钙调节机制及下游信号机制，其中，NAADP及IP3两种第二钙信使均参与IRE1酶活性调节，通过联合合适的钙离子阻断剂（如IP3钙通道抑制剂）抑制IRE1酶活性，增强sorafenib疗效，是未来肝癌治疗值得关注的药理应用基础。第三，研究还表明，肝癌细胞中另一UPR通路信号分支PERK是促细胞死亡信号，通过药物诱导内质网应激，促进PERK表达上调是肝癌治疗的重要途径之一。此外，我们从离体到整体水平系统考证了调节细胞自噬水平对肝癌治疗的影响，显示通过工具药、基因干预或中药提取物EGCG抑制自噬，可有效协同、增强化疗药的肝癌治疗效果。实验数据对推动研发自噬抑制剂用于肝癌治疗的临床研究提供了可靠的参考依据。发表论文9篇，参加国际学术交流3次，培养研究生8人，获2014年美国生化与分子生物学会颁发的国际学术会议Travel Award。