氯胍通过网格蛋白非依赖内吞促进EGFR泛素化降解抑制肌层浸润性膀胱癌生长的机制研究

Muscle invasive bladder cancer (MIBC) is characterized with high invasion, vulnerability to metastasis and high mortality. Novel treatment strategy is urgently needed. Our previous results show that proguanil has much better anticancer activity than metformin. However, the mechanism underlying is unknown. Further study demonstrates that proguanil directly binds to EGFR and accelerates EGFR’s ubiquitination in non-clathrin endocytosis fashion. Based on these results, we hypothesize that after binding with EGFR, proguanil promotes the interaction between EGFR and Caveolin-1, recruits ubiquitination enzyme Cbl, enhances degradation of EGFR, then inhibits the growth of MIBC. Firstly, we will determine the functions that proguanil inhibits growth of MIBC both in vitro and in vivo, and explore the synergistic effect of proguanil and gefitinib. Secondly, we will reveal the molecular mechanisms that proguanil induces the ubiquitinization of EGFR by promoting the interaction between EGFR and Caveolin-1. Finally, we will explore clinic significance of the prediction potential of EGFR levels to therapeutic effect on MIBC by PDX model. This project will uncover the functions and molecular mechanisms that proguanil inhibits bladder cancer, and provide a novel target and scientific foundation for treating MIBC.

肌层浸润性膀胱癌（MIBC）具有高侵袭、易转移和高死亡率的特点，迫切需要新的治疗手段。我们前期研究显示，氯胍显著抑制MIBC生长，远优于二甲双胍，但其作用机制不清楚。进一步研究发现，氯胍直接结合EGFR，促进EGFR泛素化，其泛素化过程不受网格蛋白调控。基于此，我们提出如下科学假说：氯胍与EGFR结合后，促进EGFR与Caveolin-1相互作用，招募泛素化酶Cbl，加速EGFR泛素化降解，从而遏制MIBC肿瘤细胞生长。因此，本项目拟开展以下重要研究：1）明确氯胍体内外抑制MIBC细胞活性的功能，探讨氯胍与吉非替尼的协同作用；2）揭示氯胍通过促进EGFR与Caveolin-1相互作用诱导EGFR泛素化的分子机制；3）利用PDX模型探讨EGFR水平对预测氯胍治疗MIBC个性化效果的临床意义。本项目将揭示氯胍抑制膀胱癌的功能及其分子机制，为治疗MIBC提供新的靶点和科学依据。

膀胱癌患者死亡率高的一个主要原因是化疗和手术只对极少数患者有效。因此，开发新的治疗方案成为改善膀胱癌患者临床治疗和生活质量的迫切需要。在本研究中，我们证明了氯胍在体内外均能显著抑制膀胱癌细胞的生长。重要的是，我们的结果表明膀胱癌细胞对氯胍的敏感性与表皮生长因子受体(EGFR)的表达呈正相关。在机制上，氯胍特异性靶向EGFR并促进EGFR与Caveolin-1结合，以网格蛋白非依赖的方式增强其内吞作用，然后招募c-Cbl促进EGFR通过溶酶体途径泛素化和降解。进一步研究表明，氯胍通过破坏EGFR的稳定并抑制其下游信号通路诱导自噬。因此，本研究结果不仅阐明了氯胍抗膀胱癌活性的具体机制，而且为氯胍用于膀胱癌的临床治疗提供科学依据。此外，在本项目资助下我们共发表高水平SCI论文11篇，授权国家发明专利3项，培养与本课题密切相关的硕士研究生6名。