LKB1调节AKT信号传导的分子机制及在EGFR抑制剂耐药中的应用

LKB1 是一个典型的肿瘤抑制基因。在非小细胞肺癌(NSCLC)，LKB1失活性突变可达30%，而在其它肿瘤中则罕见。LKB1在抑制肿瘤的发生、分化和转移中起着重要作用。在前期研究中，我们发现，LKB1可参与AKT对其下游促进细胞凋亡的靶蛋白（如FOXO3a、BAD、GSK3β等）磷酸化抑制作用，具有保护肿瘤细胞的功能。在表皮生长因子受体（EGFR）突变导致AKT活化的NSCLC细胞系中，将LKB1 knockdown可引起细胞生长速度的明显减慢和细胞凋亡。我们认为，LKB1在肺癌的发生和发展过程中，扮演双重角色。一方面，具有肿瘤抑制功能；另一方面，在特定的情况下具有癌基因的特性。本课题将进一步研究LKB1是如何对AKT信号传导途径进行调控，深入了解其确切的分子机制和信号途径。并在解决EGFR抑制剂耐药性的问题上进行新的尝试，为其今后临床个体化靶向治疗提供分子理论依据。

本课题基本上按照预定计划进行，根据研究领域的进展适时地增加了一些新的内容，并进行了一些探讨，研究成果如下：.一：LKB1和P53之间的相关性研究：在NSCLC，LKB1突变可达到30%，P53基因的突变可达到50%以上。有报道，LKB1诱导细胞凋亡的功能与P53蛋白功能状态有关。我们的实验结果表明，在NSCLC中，P53突变或缺失并未影响到LKBl对AMPK的磷酸化作用，即LKB1-AMPK信号传导途径与P53基因状态无关。.二：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。.三：LKB1参与AKT对其下游靶蛋白调节的研究：研究结果表明，不仅FOXO3a Thr32的磷酸化需要LKB1的存在外，其他AKT下游靶蛋白，如GSK3β(Ser9)，BAD (Ser136) 等，它们的磷酸化依然需要LKB1的存在，即：LKB1可参与AKT对其下游靶蛋白的调节。.四：AMPK对AKT信号传导途径作用的研究：我们采用免疫共沉淀技术未能证明AMPK和AKT之间形成复合体。此外，亦未能证实存在AMPK 的Priming 磷酸化作用。.五：对EGFR抑制剂耐药的NSCLC分子靶向治疗新思路的分子机理探讨：我们成功地制备了HCC827 Gefitinib耐药（HCC827-GR）细胞系；通过一系列实验证实，EGFR突变细胞系H1650对Erlotinib相对耐药可能与PTEN缺失导致AKT信号传导通路异常活化有关；并进一步证明，在AKT高度活化的NSCLC中，通过打断LKB1和AKT的协同作用，可促进癌细胞的死亡，从而有助于解决EGFR-TKI耐药性的问题。