二甲双胍对孕激素耐药子宫内膜癌细胞作用机制的研究

Endometrial cancer is one of the commonest gynecologic malignant tumors, whose high risk factors include obesity and diabetes. Long-term and high-dose therapy with progestin is used as conservative treatment for endometrial cancer. In many cases, the therapy is shown not to be effective, resulting from progestin-resistance. In addition to the reduction in hormone receptors, a plenty of studies demonstrated disorder of some growth factor signal transductions was linked to the resistance. Some researches suggested that progestin-resistance could be attributed to maladjusted IGF-1R and EGFR signaling pathways between which there is a cross-talk. Our previous studies documented that metformin, a wide-used insulin-sensitizer, promotes progesterone receptor expression and its inhibitory effects on endometrial cancer cell proliferation, mediated by suppression of IGF-1R/Akt/mTOR pathway. In this reseach, by using immunohistochemistry, cell transfection, Western blot, BrdU, flow cytometry, TUNEL, and in vivo tumor formation model in nuce mice, we first investigate the effect of metformin on proliferation and apotosis of progestin-resistance endometrial cancer cells, and explore whether the effect is relevant to the disorder of IGF-1R and EGFR signaling pathways and the quantity of estrogen receptor and progesterone receptor. We aim to investigate whether metformin ameliorates the effectiveness of the progesterone therapy and expolre the relevant mechanisms. Wish to explore a new therapy for endometrial cancer.

子宫内膜癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，肥胖和糖尿病是其高危因素。长期大量的孕激素被用于子宫内膜癌的保守治疗，但由于激素耐药的发生，治疗效果不满意。激素耐药的发生除了与激素受体数量减少有关外，还与包括胰岛素生长因子受体（IGF-1R）和表皮生长因子受体(EGFR)信号通路的细胞信号调节异常有关，并且两个信号通路之间存在交联对话。我们的前期研究表明二甲双胍通过抑制IGF-1R/mTOR信号通路促进孕激素受体的表达，从而增强了孕激素抑制子宫内膜癌细胞增殖的作用。本项目应用免疫组化、细胞转染、Western Blot、BrdU、流式细胞术、TUNEL、裸鼠体内成瘤等方法，研究二甲双胍对孕激素耐药子宫内膜癌细胞增殖、凋亡的影响，以及与IGFR、EGFR信号通路和雌孕激素受体的关系。探讨二甲双胍改善子宫内膜癌细胞孕激素耐药的可能性以及相关的分子机制，为临床治疗提供新思路。

孕激素已经应用于治疗希望保留生育能力和晚期复发的子宫内膜癌患者，但由于孕激素耐药导致治疗失败。我们通过建立孕激素耐药的子宫内膜癌细胞系，探讨二甲双胍对孕激素耐药内膜癌细胞的作用机制。结果：1.二甲双胍可增强EGFR-TK抑制剂AG1478对内膜癌细胞的抑制作用（P<0.05）。2. 二甲双胍能够降低内膜癌细胞中EGFR mRNA表达，总EGFR及ERK的蛋白表达无明显变化，而p-EGFR及p-ERK蛋白表达降低（P<0.05）。3. 二甲双胍可改善孕激素耐药子宫内膜癌细胞的耐药性，并促进其孕激素受体的合成。4. 二甲双胍促进内膜癌细胞中脂联素、FOXO1 mRNA 和蛋白水平的表达（P<0.05）5. 裸鼠体内实验验证二甲双胍能够逆转子宫内膜癌的孕激素耐药（P<0.05）。另外，我们在预实验时发现一个有意义的现象：二甲双胍能够逆转顺铂耐药卵巢癌细胞系C13K 和CP70对顺铂的耐药性（P < 0.05）。并且二甲双胍作用能够降低C13K 和CP70 细胞中ERCC1 mRNA 和蛋白的表达（P < 0.05），并激活AMPK 信号通路；联合应用AMPK阻断剂Compound C 可以阻断二甲双胍的这种作用。p38MAPK抑制剂 SB203580可使C13K和CP70细胞中ERCC1 蛋白表达降低（P <0.05）；而二甲双胍作用可降低细胞内p-p38MAPK。裸鼠体内实验也验证了二甲双胍能够逆转卵巢癌细胞的顺铂耐药（P<0.05）。结论：1. 体内体外实验均表明二甲双胍不仅可以逆转子宫内膜癌细胞的孕激素耐药，而且可以逆转卵巢癌细胞的顺铂耐药。2. 二甲双胍这种逆转耐药的作用是通过激活AMPK, 进而促进孕激素受体表达实现的。3. 在子宫内膜癌细胞中，二甲双胍可通过激活AMPK，进而抑制EGFR/ERK来改善子宫内膜癌细胞孕激素耐药的。4.在卵巢癌细胞中二甲双胍通过激活AMPK，进而抑制p38MAPK ，并最终降低ERCC1表达来改善卵巢癌细胞顺铂耐药的。孕激素耐药和卵巢癌化疗耐药是导致内膜癌保守治疗失败和卵巢癌患者死亡的主要原因。我们研究发现二甲双胍能够逆转子宫内膜癌的孕激素耐药和卵巢癌的顺铂耐药，为临床治疗提供新思路。