18F-FDG PET显像监测FBP1调控肝癌糖酵解的分子机制

Targeting metabolic pathway is an important strategy for tumor treatment. The liver is the major site of gluconeogenesis. Our previous study indicated a significantly lower level of FBP1 expression in hepatocellular carcinoma tissues than in peri-tumor tissues. Furthermore, patients expressing low levels of FBP1 exhibited unfavorable outcomes for both overall survival rate and disease-free survival rate. The following study found that FBP1 overexpression significantly inhibited 18F-FDG uptake and cell growth, and FBP1 may inhibit 18F-FDG uptake via the AKT pathway. However, how to activate FBP1 specifically and predict the effectiveness of targeted therapy remains unclear. This study will investigate the relationship between FBP1, 18F-FDG uptake and cell growth in vivo and vitro，and the role of pAKT in regulating 18F-FDG uptake. We will also assess the effectiveness of 18F-FDG micro PET/CT in monitoring the response of targeted therapy and in personalized diagnosis.

靶向肿瘤代谢异常是肿瘤治疗的一个重要策略。肝脏是糖异生的主要器官，而FBP1是糖异生的关键酶。申请人前期研究发现，相较于癌旁组织，FBP1在肝癌中有不同程度的缺失，并且FBP1的表达越低，肝癌患者的预后越差；同时发现高表达FBP1可以显著抑制肝癌细胞的18F-FDG摄取和生长，而这可能与FBP1调控AKT的磷酸化密切相关。然而推动FBP1靶向治疗走向临床还需要进一步解决如何监测FBP1靶向治疗的效果，其监测的分子机制又是什么等问题。本研究通过体内和体外实验揭示FBP1与肝癌糖酵解水平的关系及其分子机制，尤其是FBP1通过影响AKT磷酸化水平进而抑制肿瘤细胞糖酵解的具体分子机制及其意义。同时评估通过18F-FDG micro PET/CT监测靶向FBP1治疗肝癌效果的可行性，从而筛选出适合进行FBP1靶向治疗的肝癌。

肝脏和肾脏是糖异生的主要器官，而FBP1是糖酵解的相反过程-糖异生途径的关键酶。靶向肿瘤糖代谢异常是肿瘤治疗的一个重要策略。本课题组首先通过基因转染技术上调肝癌细胞中FBP1的表达，发现FBP1的高表达显著抑制肝癌细胞的生长和18F-FDG的摄取；其次，使用不同浓度的AKT抑制剂，比较随着AKT抑制剂浓度的增高，对肝癌细胞生长和18F-FDG摄取的抑制随着增加，并且发现FBP1对肝癌细胞18F-FDG的摄取是依赖于AKT途径的；随后，通过对肝癌及肾癌等多种肿瘤标本的FBP1表达进行免疫组化分析，肝癌和肾癌组织中FBP1的表达各不相同，部分肿瘤组织FBP1表达有缺失，并且肿瘤SUVmax值与肿瘤的FBP1表达密切相关，肿瘤SUVmax值的高低可以预测FBP1表达的高低；FBP1在调控PD-L1表达方面起着重要作用，本课题研究发现肿瘤SUVmax值的高低与肿瘤的PD-L1、PD-1表达密切相关，因此，18F-FDG PET显像不仅在监测FBP1调控肿瘤的糖酵解方面起着重要作用，同时在监测PD-L1表达及免疫治疗效果方面有潜在的临床应用价值。本研究发现提示FBP1/pAKT及FBP1/PD-L1通路可能为肿瘤治疗的新靶点，为临床肿瘤联合应用靶向糖代谢及其调节因子的抗肿瘤策略提供了科学依据和理论基础。