抑制SLC1A5可提高结直肠癌对西妥昔单抗的敏感性

发布时间：2017-12-08 13:13

  本文关键词：抑制SLC1A5可提高结直肠癌对西妥昔单抗的敏感性

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【摘要】：研究背景西妥昔单抗(Cetuximab)是针对表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactor receptor,EGFR)的靶向治疗药物,它与化疗药物联合治疗可降低进展期结直肠癌患者恶化的风险。然而,由于EGFR下游RAS基因突变的结直肠癌患者对西妥昔单抗不敏感,该靶向药物的获益人群较局限。目前,临床上公认能够预测西妥昔单抗疗效的指标仅有RAS基因,但RAS野生型患者中仍有相当比例对西妥昔单抗不敏感。因此,探索影响西妥昔单抗疗效的其他可能机制,对改善和预测西妥昔单抗在结直肠癌应用的疗效具有重要意义。研究表明细胞代谢失调与肿瘤的生长、治疗抵抗有关。阻断葡萄糖或谷氨酰胺这两大基本营养物质的重要代谢途径可有效改善肿瘤细胞对多种抗肿瘤治疗的敏感性。而阻断这些重要代谢途径对西妥昔单抗疗效的影响如何,尚未见研究报道。因此,本项目旨在研究葡萄糖关键转运受体(glucose transporter 1,GLUT1)与谷氨酰胺关键转运受体(solute carrier 1 family member 5,SLC1A5)是否参与影响西妥昔单抗的疗效,能否成为改善西妥昔单抗疗效的潜在靶点。研究方法、内容和过程1.SLC1A5/GLUT1在接受西妥昔单抗治疗的结直肠癌患者的肿瘤组织表达用免疫组化方法检测SLC1A5/GLUT1表达,并分析其表达与西妥昔单抗疗效的关系。结果表明SLC1A5在西妥昔单抗耐药的患者肿瘤组织中的表达较敏感患者中的表达高,而GLUT1在对西妥昔单抗敏感或耐药的患者组织中表达无明显差异,这提示SLC1A5可能与西妥昔单抗疗效有关。2.SLC1A5对结直肠癌的作用通过MTT法、细胞流式仪技术及裸鼠移植瘤模型等实验,明确了 SLC1A5促进结直肠癌增殖的作用:使用抑制剂GPNA或基因沉默方法抑制SLC1A5,结直肠癌细胞Caco2、SW480生长受抑制、细胞周期发生G1-S期阻滞、细胞自噬相关蛋白LC3-Ⅱ产生增加、SW480细胞裸鼠移植瘤增殖迟缓。3.SLC1A5对西妥昔单抗在结直肠癌的疗效的影响通过MTT法、克隆形成实验、免疫荧光、Western Blot、SW480细胞裸鼠移植瘤模型等实验,得结果:SLC1A5抑制剂GPNA可明显提高西妥昔单抗对结直肠癌细胞增殖的抑制率;GPNA与西妥昔单抗联用,Caco2与SW480细胞内的DNA损伤标志蛋白γH2AX及自噬相关蛋白LC3-Ⅱ产生显著增加;GPNA联用时,西妥昔单抗可有效抑制结直肠癌组织的生长速率(动物水平)。4.SLC1A5影响西妥昔单抗疗效的可能机制通过Western Blot、免疫共沉淀、免疫荧光实验,得结果:①使用GPNA或基因沉默方法抑制SLC1A5,EGFR的总蛋白表达水平降低、泛素化蛋白表达水平增加,且抑制SLC1A5引起的EGFR表达减少可被蛋白酶体抑制剂MG132所逆转,这说明抑制SLC1A5可促进EGFR的泛素化-蛋白酶体降解途径。②抑制SLC1A5后,EGFR的膜蛋白及核蛋白表达水平均也降低,细胞也随之发生DNA损伤。以上提示SLC1A5影响西妥昔单抗疗效的可能机制为:SLC1A5调控EGFR内吞后的去向(抑制SLC1A5可促进EGFR内吞后降解、抑制EGFR向细胞核/细胞膜转运)。5.SLC1A5对西妥昔单抗在其他肿瘤的疗效的影响通过WesternBlot、MTT实验,得结果:SLC1A5也表达于头颈部鳞状细胞癌细胞CAL27、三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231、非小细胞肺癌细胞NCI-H460,也可调控这三种细胞的EGFR表达。抑制SLC1A5可改善这三种细胞对西妥昔单抗的敏感性。结论本研究从临床样本、细胞水平、动物水平三方面表明SLC1A5是影响结直肠癌西妥昔单抗疗效的重要代谢分子,其可能机制为SLC1A5可调控EGFR内吞后的去向(降解、转运至细胞核、循环转运至细胞膜)。本研究还表明,抑制SLC1A5也可改善西妥昔单抗对表达SLC1A5的其他多种恶性肿瘤细胞的抗肿瘤反应。总之,这项研究揭示了以前未认识到的SLC1A5在影响西妥昔单抗反应中的作用,并为西妥昔单抗耐药的患者提供了潜在的有效改善措施。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R735.34

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