联合糖酵解抑制剂和IGF1R抑制剂在LKB1突变的NSCLC中应用的探讨

与正常细胞相比，肿瘤细胞对糖酵解的依赖性更加明显，而LKB1/AMPK代谢检查点信号传导途径在维持细胞生存方面具有重要价值，LKB1的失活将导致细胞在能量压力情况下丧失保护作用，诱导死亡。在NSCLC，LKB1突变可达到30%，抑制其糖酵解，对这一分子亚型NSCLC应该是一条非常有效的靶向治疗途径。我们的前期研究发现，糖酵解抑制剂，2-DG，在抑制糖酵解的同时，可以激活IGF1R信号传导途径，保护细胞的存活，部分抵消了2-DG对细胞的杀伤作用；联合应用2-DG和 IGF1R抑制剂II可极大地提高对LKB1突变的NSCLC细胞的杀伤力，有协同作用。在本课题，我们将深入探讨2-DG激活IGF1R信号传导途径的分子机制，进一步证实和肯定，2-DG联合IGF1R抑制剂的治疗策略，在LKB1突变这一分子亚型的NSCLC中的价值，为今后临床个体化靶向治疗提供分子理论依据和充分的临床前期实验依据。

1.2-DG激活IGF1R信号传导途径分子机制的研究：我们证实，2-DG通过阻止IGF结合蛋白3（IGF-BP3）与IGF1的结合作用，提高了游离IGF1的浓度，从而激活IGF1R信号传导途径。.2.在NSCLC中，LKB1/AMPK/mTOR信号传导途径的研究：通过一系列实验表明，在NSCLC中，LKB1对AMPK的调节中是存在的，LKB1-AMPK可以负向调控mTOR的活性，LKB1功能的失活以及AMPK活性抑制均会影响对mTOR的调节，丧失对mTOR的负向调控机制，导致细胞对2-DG细胞毒性耐受性的明显增加。.3.AMPK突变的检测：我们利用RT-PCR扩增了23个NSCLC细胞系的AMPK2 mRNA序列，测序分析未发现有突变。.4.LKB1可能参与ERK信号传导途径的调控：我们的实验结果显示，2-DG诱导的p-ERK水平的升高仅发生在LKB1突变的NSCLC细胞系 ，LKB1野生型的NSCLC细胞系p-ERK的水平不仅没有升高，反而出现下降趋势！但p-AKT水平升高，与NSCLC细胞系LKB1状态无关 。这一结果强烈提示LKB1/AMPK可以抑制ERK的活化，LKB1突变可使其丧失对ERK信号传导途径的调控！.5.LKB1通过负调控MMP1的表达抑制肺癌细胞的转移：我们建立了可稳定表达LKB1shRNA的同源NSCLC细胞系，研究表明，LKB1 knockdown促进肺癌细胞的侵袭和基质金属蛋白酶1(Matrix Metalloproteinase-1, MMP1)的表达。我们推测，MMP1作为下游的重要分子，介导LKB1缺失导致的肺癌细胞侵袭能力增强。.6.在NSCLC中，LKB1/AMPK与P53-P21相关性研究：LKB1可使P21的表达上调，细胞周期阻滞在G1期，具有抑制NSCLC生长的作用，此过程依赖P53的参与。其机制是LKB1通过其下游激酶AMPK磷酸化P53-Ser15，进而上调P21的表达。.7.Dimethylenastron抑制有丝分裂驱动蛋白Eg5及肿瘤细胞生长的分子机制研究：Dimethylenastron 是Eg5的特异性小分子抑制剂。研究结果显示，dimethylenastron 有效地阻碍ADP-结合位点的构象变化，显著减慢ADP的释放速度，通过阻滞有丝分裂进程和诱导细胞凋亡，更有效地抑制胰腺癌和肺癌细胞的生长。