TRAF4通过稳定Caveolin-1维持胶质瘤细胞干性的作用及机制研究

发布者:朱文博发布时间:2025-01-16浏览次数:60

论文作者:李永旭,指导教师:卢

所属学院:基础医学与临床药学学院,二级学科:药理学


01 导师说

该论文从胶质瘤临床治疗中面临的耐药与复发问题出发,寻找维持胶质瘤干细胞特性的关键分子和信号通路,旨在为胶质瘤治疗提供新的思路。课题研究从TRAF4入手,发现TRAF4在胶质瘤干细胞中呈现高表达的状态,在胶质瘤原代细胞及细胞系中进行的一系列表型研究均发现TRAF4可以维持胶质瘤的干细胞特性、增强对替莫唑胺的耐药性。在此基础上,通过GST Pull-down实验、微量热泳动实验和免疫共沉淀等实验,进一步确证了TRAF4通过与CAV1发生相互作用并稳定CAV1的蛋白表达来维持胶质瘤的干细胞特性及其对替莫唑胺耐药性。课题进一步明确了TRAF4通过泛素-蛋白酶体途径来延长CAV1蛋白的半衰期、增强其稳定性。在对中枢药物进行筛选时,发现了利培酮能阻断TRAF4的功能,从而抑制胶质瘤的干细胞特性、增强化疗敏感性,上述实验结果对开发新的抗胶质瘤药物具有一定的借鉴意义。该博士论文选题依据充分,有一定创新性,研究内容丰富,层层深入推进,图表规范,结论严谨。


02 作者说

1.求学回忆

转眼间离开中国药科大学也有一段时间,在学校里度过充实的五年后,现如今回望,往事仍历历在目,难忘的是师恩,是同窗好友情。衷心感谢我的导师卢娜教授。我至今仍十分感激卢老师能给我攻读研究生的机会。卢老师学识渊博,在繁重的科研教业之余,仍能在科研学习、为人处世和生活等方面给予我建议及帮助,鼓励我成为更好的自己。这五年的读研时光,有幸遇良师指导,谆谆教诲,铭记于心。此外,中国药科大学也为我们提供了良好的科研环境与平台,使我能够顺利的完成论文中的生化及动物实验。在母校的几年光阴在我生命中留下浓墨重彩的一笔,离开母校之后,感恩之情仍溢于言表。

回想读研过程,仍有很深的感触,2017年我有幸以硕士的身份进入卢老师的课题组,在良好的实验室氛围和实验室老师及师兄师姐的严谨的科研作风的影响下,让我从一无所知的菜鸟成为一名合格的博士毕业生,期间也经历过研究方向的转变和其他的挫折,印象最深的就是培养肿瘤干细胞时总是会被细菌污染,导致实验进度迟迟无法取得进展,而老师及同学给的鼓励和帮助,给予了我继续下去的信念,排查可能出现染菌风险的因素,最终解决了这一难题。不轻言放弃,扎实的走好的每一步,才能获得最终的胜利。求学的过程有太多故事和太多需要感谢的人,而这些我都会牢记在心。

2.感想与感悟

稳定的心态。完成一个学术研究项目乃至完成一篇博士论文需要漫长的反复打磨的过程,而这其中遇到的困难数不胜数,而这就需要我们去挑战并克服这些困难,因此可能会有很强的挫败感,可以与同学老师积极的沟通与交流,可能发现不仅能收获科研上的帮助,心态也会变得更积极。总之,选择了这条路,注定要披荆斩棘的走下去。

严谨的态度。我们实验室的论文从撰写到呈现在盲审及答辩专家的面前时经历了无数次的修改,可以说我们实验室每一篇毕业论文都凝聚了整个实验室的力量,对毕业论文要求严格,体现着老师对学生的责任心和对科研成果严谨的态度。而我们在撰写论文的时候也更应该认真仔细,句句斟酌,做到有理有据。这种态度对于我今后工作影响也十分深远,面对任务与挑战时要始终严谨地去对待。

虽然毕业论文早已停留在了第四章,但我的人生仍在继续。希望我能不负母校和老师对自己的培养,继续在药物研发这条路上走下去,并收获沿途美好的风景与回忆。


03 博士论文简介

胶质瘤是最为常见的原发性脑部肿瘤之一,其发病率占脑部恶性肿瘤的81%以上。虽然在所有癌症中胶质瘤的发病率较低,但是胶质瘤死亡率较高。随着研究的不断深入,人们发现在肿瘤组织中存在着分化程度不同的肿瘤细胞,其中部分细胞具有干细胞特性,这部分细胞在肿瘤的侵袭、耐药及复发过程中发挥重要作用。但是,目前尚未有直接干预胶质瘤干细胞的药物在临床上应用。因此,寻找维持胶质瘤干细胞特性的特异蛋白分子和信号通路,对于开发抗胶质瘤的新疗法至关重要。

肿瘤坏死因子受体相关因子4(TNF Receptor Associated Factor 4,TRAF4)是一种介导PI3K/AKT,TGF-β/SMAD等信号通路传导的接头蛋白。研究发现,TRAF4在多种肿瘤中异常高表达。然而,TRAF4在胶质瘤中的表达情况,以及TRAF4在调节胶质瘤恶性进展中的作用机制还不清楚。因此,在本论文中,分析TRAF4在胶质瘤组织中的表达情况,研究TRAF4与胶质瘤临床特征的相关性,阐明TRAF4维持胶质瘤细胞干细胞特性的作用及机制,同时,发现了一种小分子药物利培酮可以抑制TRAF4功能,从而抑制胶质瘤的干细胞特性、增强化疗敏感性,为胶质瘤的临床治疗提供新的思路。

 

学术成果

1. 发现TRAF4在胶质瘤干细胞特性的维持及对替莫唑胺耐药过程中的重要作用及机制。

在本文中,阐述了TRAF4在胶质瘤干细胞中呈现高表达的状态,并且TRAF4可以维持胶质瘤的干细胞特性,增强对替莫唑胺的耐药性,说明TRAF4可能是一个较有潜力的抗胶质瘤靶点。同时,揭示了TRAF4维持胶质瘤干细胞特性的分子机制,并找到与TRAF4发生相互作用的下游分子小窝蛋白1(Caveolin-1,CAV1),发现TRAF4是通过CAV1来维持胶质瘤干细胞特性以及调节胶质瘤细胞对替莫唑胺的敏感性。

图1 TRAF4通过CAV1调控胶质瘤细胞干细胞特性

  

2. 阐明TRAF4调控CAV1蛋白水平的机制。

在本文的研究中发现,TRAF4稳定CAV1蛋白的作用是通过以下两方面实现的:一是TRAF4通过抑制ZNRF1泛素化CAV1;二是TRAF4促进USP7去泛素化CAV1。TRAF4破坏了胶质瘤细胞中CAV1的泛素化与去泛素化的动态平衡,使得CAV1的泛素化水平降低,最终稳定CAV1的蛋白表达。

图2 TRAF4降低CAV1的泛素化水平

 

3. 初步筛选了TRAF4的抑制剂并研究其在胶质瘤中的作用。

在本文中,筛选出了一种与TRAF4发生结合的神经系统药物利培酮,并且研究了利培酮对于TRAF4和CAV1相互作用的影响。利培酮调节胶质瘤干细胞特性及其对替莫唑胺敏感性,为TRAF4抑制剂的开发以及胶质瘤复发和耐药等临床问题提出了新的理论基础。

图3 利培酮通过抑制TRAF4的功能发挥抗胶质瘤的作用