APE1调控EMT介导肺腺癌EGFR-TKI获得性耐药及其分子机制

Currently, epidermal growth factor receptor-tyrosine Kinase Inhibitors (EGFR-TKIs) is one of the major remedial option for advanced NSCLC patients. epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a well-known phenotypic change related to EGFR-TKIs acquired resistance. Our previous studies found that patients with positive APE1 protein expression was associated with poor TKI sensitivity and prognosis. It indicated that APE1 plays an important role on EGFR-TKIs drug resistance. Further studies showed that the expression of APE1 protein and EMT mesenchymal marker were higher in TKI-resistant cell lines. It suggested that APE1 induces EGFR-TKIs acquired resistance by promoting EMT. But the exact mechanism is unclear. Combined with our previous studies, APE1 may regulate EMT by regulate TGF-β and other EMT related molecules through a variety of channels. Therefore we speculate that APE1 play an important role in the EGFR-TKIs resistance, which can lead to acquired resistance by regulating EMT. APE1 as a target to clarify TKI resistance mechanisms, is expected to find an effective way to overcome TKI resistance. We will confirm this hypothesis through a series of cellular and animal experiments. This topic will clarify EGFR-TKIs resistance mechanisms from a new angle, and provide a new target for the treatment of NSCLC.

表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂（EGFR-TKIs）是中晚期NSCLC治疗的主要手段之一，上皮间质转化（EMT）是TKI耐药的重要机制。本课题组前期研究发现肿瘤组织中APE1蛋白高表达患者，TKI敏感性及预后更差，这提示APE1在TKI耐药中发挥重要作用。进一步的研究发现，TKI获得性耐药细胞株其APE1蛋白及EMT间质标志物表达更高，这提示APE1或许通过促进EMT导致TKI耐药，但其具体机制尚不明确。结合我们的前期工作，APE1可通过多种途径调控TGF-β及其他EMT相关分子从而调控EMT。因此，我们推测APE1在EGFR-TKIs耐药中发挥重要作用，其可通过调控EMT导致TKI获得性耐药；以APE1为靶点，阐明TKI耐药机制，有望找到克服TKI耐药的有效途径。我们将通过一系列细胞及动物实验证实这一假说。本课题将从新角度阐明EGFR-TKI的耐药机制，并为NSCLC的治疗提供新的靶点。

项目背景：表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKIs)是中晚期NSCLC治疗的主要手段之 一,上皮间质转化(EMT)是TKI耐药的重要机制。我们前期的研究发现，在骨肉瘤中APE1调控TGF-β，这一参与EMT的关键分子。因此，我们猜想APE1与EGFR-TKI响应之间存在密切关系。.主要研究内容：1. APE1 调控 TGF-β 介导 EMT 的分子机制；2. APE1 调控 EMT 发生,逆转 TKI 耐药；3. APE1抑制剂联合 EGFR-TKI对肺腺癌的杀伤能力。.重要结果：1）APE1蛋白过表达与EGFR突变型NSCLC患者的EGFR-TKI耐药相关。APE1在肿瘤中的低表达与较长的PFS（20.8个月对8.4个月，p=0.008）和OS（39.0个月对17.0个月，p=0.001）相关，对EGFR-TKIs的初始应答率无差异。2）APE1蛋白水平在EGFR-TKI耐药细胞系中表达升高，并调节细胞对EGFR-TKI的应答。在HCC827/IR（埃克替尼耐药）和PC-9/ER（吉非替尼耐药）细胞系中，APE1显著高表达3）在NSCLC中，APE1与EMT的发生密切相关，EGFR-TKI敏感细胞株中，上皮标志物E-cad蛋白高表达，而耐药株中间质标志物Vimentin高表达。4）APE1调控TGF-β介导EMT发生。在HCC827/IR和PC-9/ER细胞中敲低APE1，TGF-β表达被抑制，同时EMT表型也被抑制，而在HCC827和PC-9细胞中过表达APE1，EMT表型被促进。5）APE1氧化还原抑制剂（E3330）有效地逆转了EMT表型，并进一步提高细胞对EGFR-TKI敏感性。6）APE1在EGFR T790M阴性的TKI耐药患者组织中高表达。两位患者，分别在首次TKI用药前及TKI耐药后活检肿瘤组织，IHC实验发现，相比于TKI用药前，耐药后肿瘤组织中APE1表达水平显著升高，且E-cad蛋白水平升高，Vimentin蛋白水平降低.科学意义：本研究通过对非小细胞肺癌EMT表型的新调控作用揭示了APE1在EGFR-TKI耐药中的重要作用。为晚期非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药的患者提供了新的治疗策略。