18F-FDG PET监测丙酮酸激酶M2调节靶向EGFR药物疗效的分子机制

基于靶向EGFR的抗肿瘤策略已成为目前肿瘤分子靶向治疗中最引人瞩目的研究方向之一，选择合适的患者并减少获得性耐药是目前临床有效应用分子靶向药物所面临的巨大挑战。本课题拟以18F-FDG PET动态显像和葡萄糖摄取速率定量分析作为在体定量监测肿瘤细胞糖代谢流量评价指标与技术平台。通过18F-FDG PET、3H－葡萄糖掺入液闪检测、质谱分析和芯片检测等技术，定量评价糖代谢流量中关键酶－丙酮酸激酶M2（PKM2）活性与靶向EGFR药物疗效之间的相互关系，阐明18F-FDG 定量监测PKM2活性在评价EGFR靶向药物疗效中的独特价值，并探讨PKM2活性在EGFR靶向药物耐受中的作用及其分子调节机制。为临床应用18F-FDG PET预测和筛选EGFR靶向药物敏感或耐受患者人群，评价EGFR靶向药物的疗效与机制提供理论依据和实用手段。

项目组严格按照课题设计要求进行课题研究，已经顺利按合同设计所要求任务。课题进行期间，已经发表标注SCI论文13篇，并申请专利1项；培养博士4名，硕士研究生5名。部分研究内容作为支撑材料已经申报并获得2012年华夏科技进步一等奖。主要内容包括：.1. 通过酵母双杂交的方式发现了与PKM2存在结合关系蛋白PIM2，PIM2通过磷酸化PKM2的454位苏氨酸调控其蛋白稳定性和丙酮酸激酶活性。应用11C标记的葡萄糖流量分析和海马生物能量仪测定，通过荷瘤动物模型和肿瘤标本证实该磷酸化修饰影响肿瘤细胞的有氧糖酵解，进而对肿瘤细胞的恶性进展。通过荟萃分析探索PKM2在结肠癌组织和患者血清中的表达及其诊断价值。应用RNA干扰技术对LDHA进行敲除，提示LDH-A的表达具有促进肿瘤增殖的作用，并可以作为肿瘤抑制肿瘤凋亡和促进肿瘤转移的作用。.2. 首先发现中国人种的EGFR基因突变主要位于外显子19和L858R及外显子21，血清学测定EGFR基因突变可以预测靶向EGFR治疗疗效，其敏感性和特异性分别可达到77.8% 和100%。提示，EGFR基因突变可以较好地预测治疗疗效。利用各种代谢通路的特异性抑制剂，观察了靶向不同的代谢通路对肿瘤细胞紫杉醇化疗敏感性的影响。.3. 通过比较SAAC((99m)Tc)-PSBP-6凋亡显像与18F-FDG PET显像对肿瘤动物模型化疗后的评价，提示SAAC((99m)Tc)-PSBP-6凋亡显像可以作为替代18F-FDG代谢显像监测肿瘤化疗疗效的一个显像剂。应用免疫组化方法分析TIGAR与18F-FDG摄取值变化的相关性。研究发现，18F-FDG 标准摄取值仅与GLUT-1存在正相关关系（r=0.271，P<0.05）， 与TIGAR存在负相关关系（r=-0.240，P<0.05）；TIGAR表达对于肿瘤的预后具有明显负作用。