肿瘤独特的缺氧微环境诱导和激活肿瘤赖以生存的多种因子,与肿瘤生长、转移和对放化疗的耐受密切相关。缺氧诱导因子(HIF)是肿瘤缺氧诱导反应中的关键因子,调节超过100种与肿瘤密切相关的基因表达。本课题组既往研究发现下调HIF-1α可以提高肝癌化疗和TAE的治疗效果。同时发现新的缺氧诱导因子-HIF-2α也参与了肝癌的缺氧诱导反应,并可能起更重要的作用。本项目拟针对肝癌新的缺氧诱导通路HIF-2α,利用我们已经成功建立的裸鼠和大鼠肝癌动物模型、基因表达载体构建方法、治疗和检测手段,研究阻断新的缺氧诱导分子通路对提高肝癌化疗和TAE的治疗效果。同时对肝脏肿瘤新生血管生成、细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞增殖、以及在缺氧状态下多种相关基因表达变化进行研究,从分子水平进一步探讨针对肝癌缺氧微环境下新的基因变化及相应治疗策略。
Hepatocellular carcinoma;Hypoxic microenvironment;Hypoxia-inducible factor;Chemotherapy;Anti-angiogenic therapy
肿瘤独特的缺氧微环境诱导和激活肿瘤赖以生存的多种因子,与肿瘤进展、转移和对放化疗的耐受密切相关。缺氧诱导因子(HIF)是肿瘤缺氧诱导反应中的关键因子,调节超过100种与肿瘤密切相关的基因表达。课题组在国家自然基金项目(30571808)“针对肝癌缺氧微环境的基因治疗策略研究”的资助下,研究发现下调HIF-1提高多柔比星和TAE治疗肝癌的效果。在此基础上,本项目从如下三个方面研究新的缺氧诱导信号对提高肝癌治疗效果。1)HIF-2是HIF家族中的新成员,和HIF-1一起参与缺氧诱导通路的调节,二者有所交叉和重叠,但其激活和下调的基因组群并不完全相同,HIF-2在肝癌中可能发挥更加重要的作用。基因转染 HIF-2 siRNA 下调HIF-2α、VEGF、TGF-α 和cyclin D1的表达,但对HIF-1α、Flt-1、GLUT-1 和LDHA 的表达几乎没有影响。HIF-2 siRNA 与多柔比星协调抑制肝癌细胞的增殖和阻滞细胞周期,抑制肝癌肿瘤的生长、新生血管生成和微血管灌注。提示阻断HIF-2可以提高多柔比星治疗肝癌的效果。2)VHL(Von Hippel-Lindau)蛋白是一种HIF的上游因子,它可以降解HIF, 进而抑制它的功能。我们构建的过表达VHL蛋白病毒载体感染肝癌细胞后,抑制HIF-1α和HIF-2α的表达,下调NF-κB活性及受NF-κB调节的基因产物,抑制肿瘤新生血管生成和细胞的增殖,促进了肿瘤细胞的凋亡。这一结果分别在体外细胞实验、动物皮下肝癌肿瘤模型和动物原位肝癌模型中得以验证。3)肿瘤通过缺氧诱导通路抵抗血管生成治疗,我们发现抗血管生成治疗增加肿瘤的缺氧微环境,上调HIF-1α及VEGF,进而促进肿瘤血管的生成及肿瘤的迅速生长。反义HIF-1α阻断因血管抑素导致的这一反馈反应,并与其协调作用抑制肿瘤的生长。另外,课题组与新西兰奥克兰大学、澳大利亚Deakin大学、哈尔滨工业大学和山东大学等国内外研究人员进行合作研究,并获其他基金的资助。在完成计划书的同时,针对癌症浸润和转移、抗新生血管生成、癌细胞间的作用机理,以及器官缺血再灌注损伤和器官保护等方面进行了研究。因为实验试剂的使用与其他基金存在重叠,发表的论文上也注明了国家自然基金资助和项目编码。在本项目资助下,课题组在SCI收录杂志发表论文20篇,参加国际学术会议并发言一人次。