caveolin-1 在紫杉醇诱导的肺癌多药耐药及侵袭转移中的分子机制研究

Lung cancer is the most common cancer death cause in the world, chemotherapy has played an important role in the compositive treatments of lung cancer,but the multidrug resistance of tumor has been an obstacle in chemotherapy of lung cancer.Recent studies showed chemotherapy not only leaded to tumor resistance, but also caused tumor metastasis. However, the intrinsic relationship beteen tumor multidrug and metastasis has been not clarified. Caveolin-1 was found as a new gene in tumor multidrug resistance recently, but the effect and mechanism of caveolin-1 in lung cancer multidrug resistance and metastasis have not been investigated until now.In this study, we use cell and animal models, investigate the mechanism of caveolin-1 regulating P-gp, MRP and metastasis in paclitaxel induced lung cancer multidrug resistance in vivo and vitro.Futhermore,whether tumor multidrug resistance and metastasis is related with cell Epithelial-Mesenchymal Transition, also is investigated. These studies will provide the necessary academic foundation and test proofs for molecular mechanism elucidation of lung cancer multidrug resistance and metastasis and reversion of lung cancer multidrug resistance.

肺癌是我国高发且死亡率极高的恶性肿瘤之一，化学治疗在肺癌的综合治疗中占据着重要地位，然而多药耐药是困扰肺癌化疗疗效的一个重要原因。近年来的研究发现化疗不仅导致肿瘤耐受，还会引起肿瘤侵袭转移能力的改变。但肿瘤的多药耐药与侵袭转移的内在联系还不清楚。Caveolin-1是近年发现的与肿瘤多药耐药密切相关的一个新基因，然而caveolin-1在参与紫杉醇诱导的肺癌多药耐药形成及侵袭转移中的作用及其机制还不得而知。本项目通过细胞学和动物学实验体内外研究caveolin-1在紫杉醇诱导的肺癌耐药中作用及调控P-gp、MRP的分子机制，研究caveolin-1在紫杉醇诱导的耐药细胞侵袭转移中的作用，从EGFR通路及细胞EMT两方面探讨其机理，分析caveolin-1介导的EMT是否是肿瘤耐药与侵袭转移的内在联系机制之一，这些研究为进一步阐明肺癌多药耐药及侵袭转移的发生机制提供一定的理论基础及实验依据。

肺癌是我国高发且死亡率很高的恶性肿瘤，尽管目前EGFR酪氨酸激酶抑制剂已应用于肺腺癌的临床治疗，非小细胞肺癌患者的预后仍然很差。这主要与肿瘤的复发和转移有关。临床上化疗药物作用一段时间后，患者往往出现耐药，继而导致治疗失败，出现脑、骨等多个远隔器官转移。肿瘤细胞可能在药物作用一段时间后发生了一系列的基因改变，获得了新的遗传学表型。Caveolin-1是与肿瘤发展的密切相关的一个基因，最新的研究发现caveolin-1的敲除可提高胰腺癌患者的化疗及放疗敏感性，caveolin-1在肿瘤的多药耐药中可能起着重要作用。因此，本项目立足于此，研究caveolin-1在紫杉醇诱导的肺癌多药耐药及侵袭转移中的分子机制，本项目主要采用细胞培养、转染、增殖及凋亡能力检测、细胞迁移和侵袭能力检测、western blot及裸鼠成瘤实验等方法，发现了紫杉醇诱导的肺癌多药耐药细胞系A549/Taxol 较亲本细胞比，具有更强的侵袭能力及抗凋亡能力，体内实验也证实了耐药细胞系A549/Taxol 形成的肿瘤更大、生长更快。我们构建了caveolin-1的干扰质粒，下调caveolin-1表达后，耐药细胞A549/Taxol 的迁移、侵袭能力及增殖能力显著下降，凋亡能力明显增加。裸鼠移植瘤实验表明caveolin-1敲除显著抑制了耐药细胞A549/Taxol的生长。这些现象可能与caveolin-1下调减少Cyclin D1的表达，降低了Bcl2/Bax的比率，激活了内源性的凋亡通路有关。此外，Caveolin-1敲除降低了MMP2、MMP7及MMP9的表达，这与PI3K/Akt信号通路的抑制有关。上述实验结果证实了caveolin-1基因在化疗诱导的肺癌多药耐药中发挥重要作用，caveolin-1基因敲除可增加紫杉醇等化疗药物治疗非小细胞肺癌的敏感性，有望成为克服肺癌多药耐药治疗中的一个新靶点。