DNA损伤修复在非小细胞肺癌EGFR-TKI获得性耐药的分子机制研究

The acquired resistance of non-small cell lung cancer to EGFR-TKI is complex and varied, it’s very difficult to overcome. And its mechanism is still unknown to us. In our previous study, increased DNA damage and stalling DNA replication fork was found in EGFR-TKI resistant cells, while PARP inhibitors could partly overcome EGFR-TKI resistance. On the basis of our previous studies, we will detect DNA damage types and DNA damage repair response pathways in EGFR-TKI resistance non-small cell lung cancer cells; with the method of RNAi and small-molecule inhibitor, explore the role of DNA damage repair in EGFR-TKI resistance; and furthermore study the relationship between DNA replication forks stalling and EGFR-TKI resistance; ensure the role DNA damage repair protect stalled DNA replication forks, and promote the restart of stalled DNA replication forks. And based on the theory of “synthetic death”, we try to found the deficient DNA damage repair gene that may overcome EGFR-TKI resistance, attempt to provide a novel idea to overcome EGFR-TKI resistance.

非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药机制复杂多变，至今不明。我们前期研究发现，EGFR-TKI可以诱导非小细胞肺癌DNA损伤、DNA复制叉停滞；而PARP抑制剂可以在一定程度上克服EGFR-TKI耐药。本课题在前期研究的基础之上，明确EGFR-TKI诱导非小细胞肺癌DNA损伤的类型、DNA损伤修复方式。采用RNAi技术、小分子抑制剂特异性的阻断DNA损伤修复通路，探讨DNA损伤修复反应对非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药的调控作用；并进一步从DNA复制叉的水平，研究EGFR-TKI诱导的DNA复制叉停滞与EGFR-TKI耐药之间的关系；明确DNA损伤修复对DNA复制叉停滞的保护、促进DNA复制叉停滞的重新启动，是EGFR-TKI耐药的重要机制。基于“合成致死”理论，鉴定出可能克服EGFR-TKI耐药的DNA损伤修复缺陷基因，以期为克服非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药提供一个新的思路。

肺癌是导致人类死亡的最严重的恶性肿瘤之一。靶向EGFR的表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKI）给NSCLC的治疗带来了新的希望。然而，EGFR-TKI耐药成为阻碍NSCLC治疗的难题。能否解决EGFR-TKI耐药对NSCLC的治疗至关重要。DNA损伤修复反应异常，是很多靶向DNA损伤的抗肿瘤药物发生耐药的主要机制。根据我们前期研究结果及文献报道，DNA损伤、DNA损伤修复反应异常可能参与了非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药。但其具体作用仍有待于进一步验证，其作用机制我们仍不清楚。本课题构建非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药的细胞、裸鼠移植瘤模型，采用免疫荧光、Western blot、小分子抑制剂等技术，从DNA损伤修复的角度，探讨EGFR-TKI耐药的机制，并寻求克服EGFR-TKI耐药的靶点。. 通过研究我们发现，吉非替尼可以诱导耐药细胞DNA损伤修复蛋白RAD51、XRCC1表达降低，明确了DNA损伤修复与EGFR-TKI耐药密切相关。雷公藤甲素是一种中医药单体化合物，具有一定的抗肿瘤作用。通过吉非替尼与雷公藤甲素联合用药，我们发现，雷公藤甲素可以显著降低吉非替尼对耐药细胞的IC50，增强吉非替尼对耐药细胞的敏感性。与吉非替尼单药相比，吉非替尼与雷公藤甲素联合用药，可以明显增加耐药细胞凋亡比例。通过Western blot 检测发现，雷公藤甲素可以诱导DNA损伤相关蛋白γH2AX表达增加，诱导DNA双连断裂损伤；而吉非替尼可以抑制DNA损伤修复，两者联合用药，在一定程度上克服EGFR-TKI耐药。. 根据以上研究，我们得出结论：非小细胞肺癌EGFR-TKI耐药与DNA损伤修复有关，而雷公藤甲素可以通过诱导DNA损伤，并抑制DNA损伤修复，增强吉非替尼的敏感性，在一定程度上克服EGFR-TKI耐药。