肿瘤细胞中iASPP抑制ROS的作用及其分子机制研究.pdf

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1、博士学位论文肿瘤细胞中iASPP抑制ROS的作用及其分子机制研究ASTUDYOFTHEEFFECTANDMOLECULARMECHANISMOFIASPP-MEDIATEDROSINHIBITIONINTUMORCELLS葛文杰哈尔滨工业大学2018年7月国内图书分类号：Q354学校代码：10213国际图书分类号：575密级：公开理学博士学位论文肿瘤细胞中iASPP抑制ROS的作用及其分子机制研究博士研究生：葛文杰导师：胡颖研究员申请学位：理学博士学科：生物医学工程所在单位：生命科学与技术学院答辩日期：2018年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:Q354U.D.

2、C:575DissertationfortheDoctoralDegreeinScienceASTUDYOFTHEEFFECTANDMOLECULARMECHANISMOFIASPP-MEDIATEDROSINHIBITIONINTUMORCELLSCandidate：WenjieGeSupervisor：Prof.YingHuAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofScienceSpecialty：BiomedicalEngineeringAffiliation：SchoolofLifeScienceandTechonogyDateofDefence：July,2

3、018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要肿瘤是严重威胁人类生命健康的重大疾患，我国恶性肿瘤年新发病例数380.4万例，即每天约1万人被确诊为肿瘤，每分钟约有7人确诊，肿瘤已超过心血管疾病成为我国致死率最高的疾病。化疗耐受是导致肿瘤患者不良预后的重要因素之一。因此，深入探讨化疗耐受的分子机制是生物学研究领域的热点问题。活性氧ROS（ReactiveOxygenSpecies，ROS）是包含超氧阴离子（O−2）、过氧化氢（H•2O2）以及羟基自由基（HO）等在内氧（O2）的部分还原产物。适量ROS是调控细胞正

4、常生理活动的重要信号分子，高水平ROS可破坏核酸、蛋白质以及脂质等重要生物大分子的正常功能，促进肿瘤的发生和发展；ROS水平持续增高，一旦超过死亡阈值，则会造成不可逆的氧化损伤，导致细胞死亡。研究表明，肿瘤组织内ROS水平一般高于正常组织，化疗药物可通过进一步提升ROS达到杀伤肿瘤细胞的目的。肿瘤细胞内有精确调控的抗氧化系统，并可通过启动该系统抵抗细胞内ROS的过度累积，实现高氧化应激水平下的适应性生存，以及对化疗药物诱导的杀伤效应的耐受。因此，揭示肿瘤细胞内ROS稳态调控的分子机理，有望为提高肿瘤细胞化疗敏感性提供新的线索。Nrf2（TranscriptionfactorNuclearer

5、ythroidfactor2-like2,NFE2L2,Nrf2）是调控ROS的核心转录因子，可通过激活抗氧化靶基因的表达，限制ROS的过度累积。研究显示，Nrf2在肿瘤细胞中异常活化，抑制细胞内ROS水平的升高，促进肿瘤细胞的生存和耐药。Nrf2在肿瘤中的作用受到越来越广泛的关注，而调控其活性的分子机制却有待完善，这大大限制了靶向Nrf2的肿瘤治疗。iASPP（InhibitorofApoptosisStimulatingProteinofP53）具有抑制p53依赖性细胞凋亡的功能，该功能的发挥依赖于其在细胞核内的精确定位。而本研究发现iASPP在肿瘤细胞内主要定位于细胞质而非细胞核，该结

6、果提示iASPP具有p53非依赖性的癌基因功能。研究结果还显示抑制iASPP的表达，细胞内ROS水平明显升高；而过表达iASPP则伴有ROS的降低，提示iASPP具有抑制ROS的重要活性。更为重要的是该功能具有普遍性，在多种组织来源以及不同p53状态的细胞中均有发生。进一步研究证实，iASPP抗ROS的作用依赖于Nrf2的表达和活化，而非p53。在此基础上，本文对iASPP调控Nrf2的作用及分子机制作进一步探讨。结果表明，iASPP通过抑制Keap1介导的Nrf2泛素化降解提高Nrf2的蛋白稳定性，促进Nrf2核转位及转录活性。进一步的分子机制研究表明，iASPP蛋白-I-摘要N-端存在与

7、Nrf2经典DLG氨基酸序列相似，且高度保守的DLT241氨基酸基序。iASPP通过该基序与Nrf2的DLG基序竞争性结合Keap1的DGR结构域。在多种促进ROS累积的化学药物处理下，iASPP与Keap1的结合能力增强，伴有Nrf2与Keap1结合能力的降低以及Nrf2蛋白水平的升高。本文研究发现iASPP与Nrf2在肾癌患者组织中均高表达，且二者在蛋白水平上呈正相关，提示肿瘤组织中iASPP的高表达可能