放射治疗是胶质瘤术后的重要治疗手段之一。然而,由于胶质瘤细胞的放射抵抗作用,使胶质瘤得到有效放射治疗成为一大难题。阐明放射抵抗机制,进行靶向干预,将大大提高放疗有效率。前期研究发现放射抵抗胶质瘤组织中CFL1蛋白呈高表达;放射抵抗U251细胞显示同样结果,并且迁移能力增强,提示胶质瘤的放射抵抗可能与CFL1及其介导的Rho-ROCK-LIMK相关信号通路有关。本项目拟采用表达载体构建及siRNA技术,获得组成性高表达CFL1和基因沉默CFL1胶质瘤U251细胞系,建立移植瘤模型,明确CFL1在胶质瘤放射抵抗中的作用;通过对关键信号分子的激活、抑制,分析CFL1与Rho-ROCK-LIMK介导的胶质瘤放射抵抗机制;通过观察Tm5NMl和TmBr3调节CFL1活性对胶质瘤放射敏感性产生的影响,进一步完善CFL1与胶质瘤放射抵抗关系的研究,为设计抑制放射抵抗新药提供参考依据。
glioma;U251;radioresistance;CFL1;signal pathway
放射治疗是胶质瘤术后的重要治疗手段之一。然而,由于胶质瘤细胞的放射抵抗作用,使胶质瘤得到有效放射治疗成为一大难题。 本项目通过建立放射抵抗胶质瘤U251细胞株和移植瘤模型,采用表达载体构建及siRNA技术,获得组成性高表达CFL1和基因沉默CFL1胶质瘤U251细胞系,对CFL1在胶质瘤放射抵抗中的作用进行研究;分析了CFL1与Rho-ROCK-LIMK介导的胶质瘤放射抵抗机制;并通过观察TPM1和TPM3调节CFL1活性对胶质瘤放射敏感性产生的影响,对CFL1与胶质瘤放射抵抗关系进行了深入的研究。 研究发现放射抵抗RR-U251细胞中CFL1的表达量增高,相对生存率、迁移能力及侵袭能力均显著升高;放射治疗后RR-U251细胞凋亡的较少,放射敏感性降低。当抑制RR-U251细胞中CFL1表达时,细胞的相对生存率降低、侵袭能力减弱,细胞凋亡增多,放射敏感性增加;胶质瘤移植瘤瘤内转染CFL1-siRNA联合放射治疗,肿瘤生长受到明显抑制。研究结果表明降低胶质瘤细胞中CFL1的表达,可提高放射敏感性。研究结果显示抑制Rho-ROCK-LIMK途径中ROCK和Arp2/3,CFL1表达下降,RR-U251细胞的相对生存率、迁移能力、侵袭能力下降,放射敏感性增加;抑制PAK1或MRCKα表达,虽然CFL1表达无明显变化,但是RR-U251细胞的相对生存率、迁移能力、侵袭能力下降,提示放射敏感性增加,但可能与CFL1无关;阻断Rac1-WAVE2-Arp2/3通路,U251细胞及RR-U251细胞的放射敏感性增高。 增加胶质瘤U251细胞和移植瘤模型中TPM1表达,可以促进CFL1的磷酸化,从而使其失活,达到抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡,提高放射敏感性;提高TPM1在CFL1过表达U251细胞中的表达,可以逆转CFL1过表达导致U251细胞的放射抵抗;增加TPM3表达,可以抑制各种胶质瘤U251细胞的迁移、侵袭,但没有促进CFL1的磷酸化,却促进了胶质瘤U251细胞的增殖,减少了细胞凋亡,从而降低了放射治疗敏感性。TPM3与CFL1及胶质瘤放射抵抗之间的关系较为复杂,有待进一步深入探讨。 本研究结果目前处于国际领先,待临床胶质瘤患者进一步验证后,将可作为临床胶质瘤患者术后放化疗选择的参考依据,为胶质瘤患者的精准治疗提供帮助。