PDK1抑制剂联合顺铂对鼻咽癌放射抵抗影响及其分子机制研究

Radioresistance is the main cause of treatment failure and recurrence of nasopharyngeal carcinoma (NPC), the underlying mechanism is still unclear.. Our preliminary results showed that aberrant expression of PDK1 was associated with the poor prognosis of NPC. Moreover, the mRNA and protein expression of PDK1 was higher in CNE2R cells than parallel cells. PDK1 silencing CNE2R cells were more sensitive to radiation. Intriguing, we found that the PDK1 was overexpressed in cisplatin resistant NPC cells(CNE2/DDP). Meanwhile,PDK1 silencing CNE2/DDP cells were more sensitive to radiation. In addition, we observed that cisplatin could bind to PDK1. Thus, we hypothesize that PDK1 may play a key role in radioresistance of NPC, PDK1 inhibitor could not only enhance the radiation sensitivity of NPC, but also improve the radiosensitivity of cisplatin resistant NPC, the mechanism may lie in cispaltin bind to PDK1 to downregulate the kinase activity of PDK1. . NPC tissues, NPC parental cell lines, radioresistant NPC cell lines will be applied as research objects. CRISPR/Cas9, gene microarray, protein mass spectrometry, bioinformatics tools will be utilized.

放疗抵抗是鼻咽癌治疗失败、复发的主要原因，但目前其机制不明。我们前期研究示:PDK1高表达与头颈部肿瘤不良预后有关，放疗抵抗株CNE2R中PDK1基因和蛋白表达水平上升。PDK1 沉默的CNE2R细胞较对照细胞放射敏感性增加。另外，顺铂抵抗株CNE2/DDP中PDK1蛋白水平表达水平上升。同时，PDK1 沉默的CNE2/DDP细胞较对照细胞放射敏感性增加。此外，我们发现顺铂与PDK1可以发生结合反应。据此，我们推测：PDK1在鼻咽癌放射抵抗中起到重要作用，使用PDK1抑制剂不仅能增加鼻咽癌放射敏感性，还能增加顺铂耐受的鼻咽癌放射敏感性，其机制可能跟PDK1与顺铂发生氧化结合有关。本项目拟以鼻咽癌组织标本、亲本细胞系、放疗抵抗细胞系为研究对象，应用CRISPR/Cas9、基因芯片、蛋白质谱分析、生物信息学软件分析等技术揭示PDK1抑制剂与顺铂联合应用对鼻咽癌放射抵抗影响及其分子机制研究。

放射治疗是鼻咽癌最常见和最有效的治疗方法之一，放射抵抗是鼻咽癌治疗失败、复发的主要原因，其机制目前仍不明确。磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/AKT信号通路参与了肿瘤的放射抵抗，3-磷脂酰肌醇依赖性蛋白激酶1（PDK1）是PI3K/AKT信号通路的一种关键激酶，然而，PDK1在鼻咽癌中的作用仍不清楚。在本研究中，我们研究了RNA干扰PDK1表达和PDK1抑制剂联合放疗对鼻咽癌的影响。我们的结果表明，PDK1在不同的NPC细胞系中上调，并且PDK1在肿瘤组织中的高表达水平与NPC患者的不良预后相关。我们证明，在体外和体内，敲除PDK1可增强鼻咽癌细胞的放射敏感性。此外，PDK1抑制剂也有可能增强抗辐射NPC细胞的放射敏感性。机制上，敲除PDK1可抑制AKT信号通路的多种靶点，包括mTOR和GSK-3β，并逆转上皮-间质转化（EMT）。这些结果表明PDK1可能是鼻咽癌放射增敏的潜在靶点。