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青蒿素类基于CD44v/xCT/GPX4通路诱导胶质瘤铁死亡、增加化疗敏感性及抑制血管生成的研究
结题报告
批准号:
31801160
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
陈黛诗
依托单位:
学科分类:
C0705.细胞衰老、死亡及自噬
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡继良、柯朝阳、郑朝攀、陈成、郑铨艺
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中文摘要
胶质母细胞瘤(GBM)是众所周知的预后性极差的中枢神经系统恶性肿瘤。研究发现,青蒿素类不仅能够用于疟疾治疗还具有抗肿瘤作用,能通过抑制GPX4诱导肿瘤铁死亡而增加化疗敏感性,但其在GBM中的作用不清楚。我们前期发现,CD44v、xCT和GPX4表达在GBM中显著增高;抑制xCT或GPX4活性能阻碍GBM细胞合成谷胱甘肽,引发活性氧自由基积累和铁死亡,进而化疗增敏和血管新生抑制;另外,青蒿琥酯通过抑制xCT活性诱导GBM细胞铁死亡。因此,我们推测:青蒿素类能通过调控CD44v/xCT/GPX4通路而抑制GBM发生发展。我们拟建立原代GBM细胞、化疗诱导的GBM细胞和GBM荷瘤裸鼠模型,实时动态分析CD44v/xCT/GPX4通路在GBM生长、抑制铁死亡和耐药性中的作用机制,明确铁死亡与肿瘤耐药性和血管生成的关系,揭示青蒿素类通过抑制CD44v/xCT/GPX4通路诱导GBM铁死亡的分子机制。
英文摘要
It is well-known that glioblastoma (abbreviated as GBM) is the most lethal central nervous system tumor. Artemisinins can not only be used for the treatment of malaria, but also has anti-tumor effect. Studies showed that artemisinins can induce ferroptosis in some tumors by inhibiting GPX4 activity, and then increase chemosensitivity. However, the mechanisms and the effect of artemisinins in GBM are not clear. We found that GBM showed increasing signs of malignancy induced by concomitant CD44v, xCT and GPX4 expression. Conversely, xCT or GPX4 activity inhibition could decrease intracelluar gluathione, induce accumulation of intracellular reactive oxygen species and subsequent ferroptosis. Further, we found artesunate could induce ferroptosis in GBM cells through inhibiting xCT activity. So, we propose that artemisinin can inhibit the development of GBM by regulating the CD44v/xCT/GPX4 pathway. We aim to establish the primary GBM cells, chemotherapy-induced GBM cells and GBM tumor-bearing nude mice models. Based on these models, we will dynamically observe and analyze the mechanism of CD44v/xCT/GPX4 pathway in GBM growth, process of induced-ferroptosis and drug resistance. Ferroptosis on tumor drug resistance and angiogenesis will be revealed. We will provide the understanding of the molecular mechanism of artemisinins in inducing ferroptosis in GBM via CD44v/xCT/GPX4 pathway.
胶质母细胞瘤(Glioblastoma multiform,GBM)呈高度侵袭性生长,对放疗、化疗不敏感,目前的治疗主要是姑息性的,预后极差,复发率高。未经治疗的GBM的存活率仅约5个月。即使是采用手术、化学治疗、放射治疗等辅助疗法,进展性GBM中位生存期不超过14.6个月。因此,从分子、细胞及整体等不同层面,研究GBM生长速度、浸润侵袭、肿瘤血管生成、耐药性机制及分子阻断途径,对于寻找GBM的治疗靶点和靶向治疗药物、提高GBM患者生存率和延长生存时间具有重要的意义。已知胱氨酸/谷氨酸转运系统xCT(SLC7A11)在GBM中上调,负责细胞代谢、活性氧和细胞保护。在这里,我们第一次证实CD44s和CD44 variant8-10(CD44v8-10)序列的剪接变体在人GBM组织中表达。CD44v和xCT表达均在GBM中过表达。CD44v调节人GBM细胞中的xCT表达和谷氨酸分泌。CD44v8-10通过调控xCT表达增强细胞增殖和侵袭性。此外,CD44v过表达促进了对化疗药物(替莫唑胺,索拉非尼和Erastin)的耐药性。此外,细胞实验表明,具有CD44v过表达的GBM细胞以及原代GBM (WHO IV)细胞对铁死亡剂(Erastin和RSL3)具有更强的抵抗性,而CD44敲低的GBM细胞对Erastin和RSL3的防御能力受损,诱导细胞氧化应激损伤。在功能上,CD44v升高的GBM在类器官肿瘤培养模型中诱导肿瘤生长和瘤周血管生成。这些证据表明CD44v通过稳定GBM中的xCT表达促进细胞增殖并赋予其通过抑制铁死亡而增加肿瘤耐药性。因此,靶向胶质母细胞瘤中的CD44v和SLC7A11对抑制脑胶质瘤的生长速度、诱导肿瘤细胞铁死亡和提高化疗敏感性具有重要的意义。研究发现,青蒿素类不仅能够用于疟疾治疗还具有抗肿瘤作用,能通过抑制GPX4诱导肿瘤铁死亡而增加化疗敏感性。我们通过建立的原代GBM细胞和GBM PDX动物模型,发现青蒿素类抑制CD44v表达,降低xCT或GPX4活性从而阻碍GBM细胞合成谷胱甘肽,引发活性氧自由基积累和铁死亡,进而增加化疗增敏和血管新生抑制;另外,青蒿素类通过抑制CD44v/xCT/GPX4通路活性诱导GBM细胞铁死亡,增加化疗的敏感性,揭示青蒿素类能通过调控CD44v/xCT/GPX4通路诱导GBM铁死亡从而抑制GBM发生发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
CD44 exon v8-10 mediates ferroptosis via stabilization of xCT in glioblastoma
CD44 外显子 v8-10 通过稳定胶质母细胞瘤中的 xCT 介导铁死亡
DOI:--
发表时间:--
期刊:Frontiers in Oncology
影响因子:4.7
作者:Daishi Chen;Eduard Yakubov;Cheng Chen;Kangyan Zheng;Zhaoyang Ke;Nicolai Savaskan
通讯作者:Nicolai Savaskan
DOI:doi:10.3969/j.issn.1000-484X.2018.09.002
发表时间:2018
期刊:中国免疫学杂
影响因子:--
作者:陈黛诗;郑朝攀;杜甲珺;胡继良
通讯作者:胡继良
DOI:10.3969/j.issn.1000-484x.2018.09.002
发表时间:2018
期刊:中国免疫学杂
影响因子:--
作者:陈黛诗;郑朝攀;杜甲珺;胡继良
通讯作者:胡继良
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