局部晚期非小细胞肺癌放射敏感性及预后基因（群）预测模型的构建及验证

Locally advanced non-small cell lung cancer (LA-NSCLC) is characterized by dismal survival outcome and great heterogeneity in response to radiation therapy (RT). However, rigorous clinical or biological markers for the predictions of radiosensitivity and prognosis are not well-defined due to lack of practical analyses. Genomic profiling studies have proven to be a promising tool for identifying new biomarkers with prognostic or predictive value. Whole genome expression profiling assay using cDNA mediated annealing, selection, extension and ligation (WG-DASL) high throughput (HT) assay facilitates whole genome expression profiling with low abundance RNA samples. In this proposal, we will use WG-DASL to obtain sufficient cDNA from LA-NSCLC biopsy samples and examine expression profiling of DAN replication, DAN damage checkpoint and DAN repair genes by microarray analyses to determine the LA-NSCLC radiosensitivity genes (LNRSGs) and LA-NSCLC prognostic genes (LNPGs). We will compare the expression of LNRSGs in actual tumor response to RT with training cohort in order to establish the predictive model for radiosensitivity. Correspondingly, we will examine the correlation between LNPGs and survival outcomes to develop the prognostic assay. Furthermore, we will test the models in independent LA-NSCLC cohorts for validation. In addition, we will explore the potential biological functions and molecular mechanisms of LNRSGs and LNPGs in NSCLC cell lines. In summary, our proposed study will define reliable gene signatures in prediction of radiosensitivity and prognosis in LA-NSCLC, delivering more evidence for individualized clinical medical care.

目前局部晚期非小细胞肺癌(LA-NSCLC)患者的放射敏感性和预后缺乏可靠的临床和生物学预测指标，筛选相应的预测基因（群）成为研究的热点。本研究拟采用RNA→cDNA介导的微量组织标本全基因表达谱检测技术，从LA-NSCLC病人微量癌组织中获得足够的cDNA用于基因芯片筛选，检测分析癌组织中有关DNA复制、DNA损伤应答以及DNA修复基因表达的差异性，结合临床上肿瘤对放疗的反应及生存情况，确定LA-NSCLC放射敏感性（LNRSGs）相关基因（群）和预后相关基因（群）（LNPGs），进一步建立预测模型，并在大样本LA-NSCLC人群中进行独立验证。另外，我们以体外培养的NSCLC肿瘤细胞为研究模型，研究LNRSGs及LNPGs在NSCLC细胞中的功能及其影响放射敏感性和预后的分子作用机制。该项目有助于对LA-NSCLC病人进行放疗敏感性的预测和预后评估，为临床个体化治疗提供更多依据。

目前局部晚期非小细胞肺癌(LA-NSCLC)患者的放射敏感性和预后缺乏可靠的临床和生物学预测指标，筛选相应的预测基因（群）成为研究的热点。共收集了2000.1-2010.12月于中国医学科学院肿瘤医院接受根治性放疗的1015例I-IV期NSCLC病例基本资料并随访其生存情况建立了数据库，包括病例的一般临床特点、治疗信息、近期及远期毒副反应和随访的生存情况。基于该数据库，我们进行了如下分析：(1) 回顾性数据分析报告了LA-NSCLC同步放化疗后临床疗效、巩固化疗的临床疗效、同步放化疗后反射性肺炎及放射性食管炎的预测因素分析、放疗技术进展对临床疗效和治疗毒性的影响，IV期NSCLC胸部放疗的临床疗效分析。(2)基于251例接受同步放化疗的LA-NSCLC，筛选并得到了组织量较大的58份气管镜活检石蜡癌组织（FFPE）标本，完成了16例标本的全基因组DNA提取，并对其中8例进行了微量建库，以行全基因组测序。(3)我们还通过miRNA表达谱芯片分析了87例IIIA-N2期肺腺癌石蜡手术标本，筛选出了28个与肺腺癌预后显著相关的miRNA群，并对miR-532-3p，miR-29c这2个miRNA进行了细胞水平、动物水平的一系列实验，首次证明miR-532-3p通过调节靶基因HMGA2的表达，从而抑制细胞增殖，促进放化疗敏感性；miR-29c通过调节靶基因VEGFA的表达，从而抑制细胞增殖和侵袭转移。对这两个miRNA的功能机制研究表明，他们可以作为LA-NSCLC预后的重要指标，并有潜力作为靶点开发成药物对LA-NSCLC患者进行治疗。(4)前瞻性III期随机对照研究，对比PC vs. EP同步放疗的临床疗效及毒性反应，明确最佳同步放化疗方案。