EGFR信号通路调控IGFBP3表达对食管癌放化疗敏感性的影响及机制研究

Chemoradiotherapy is the standard treatment for patients with esophageal carcinoma (EC) unsuitable for surgery due to the presence of co-morbidity or extent of disease. However, the prognosis of EC patients after chemoradiotherapy still remains poor. Recently, we found insulin-like growth factor binding protein 3 (IGFBP3) might be a noval prognosis biomarker for EC patients. Moreover,we also found that IGFBP3 could affect radiosensitivity and chemosensitivity of EC cells in an epidermal growth factor receptor (EGFR) dependent manner. However,the molecular mechanism of this effect is still unclear.. In this study, proliferation, migration, invasion, metastasis in vivo and chemoradiosensitivity post-administration of EGFR monoclonal antibody will be examined in IGFBP3 gene transfected or slienced EC cells. And differential expression of closely relative downstream genes of EGFR/IGFBP3 pathway will be detected and screened using cDNA chip technic after IGFBP3 gene transfected and knocked down in EC cells. Next, immunohistochemical (IHC) method is used to analyse proteins expression in EGFR and IGFBP3 downstream pathway in combination with clinical data. Finally, we try to analyse the molecular mechanism of IGFBP3 through EGFR dependent manner regulating chemoradiosensitivity of EC cells and clinical oncology significance.

同期放化疗是局部晚期食管癌（esophageal carcinoma EC）的标准治疗方案。最近我们筛选到一个新的EC预后相关蛋白IGFBP3，并发现IGFBP3可依赖EGFR信号通路影响EC放化疗的敏感性，但其中的分子机制仍不清楚。.本项目首先采用基因转染和RNA干扰技术，观察IGFBP3基因导入或沉默后的EC细胞株体外生长、迁移、侵袭、体内转移和放化疗敏感性等生物学行为的影响，及应用抗EGFR药物后上述生物学行为的改变；进一步通过cDNA芯片检测，确证EC细胞IGFBP3基因导入和沉默并放化疗后共同涉及的差异表达基因，筛选与EGFR/IGFBP3密切相关的潜在下游基因和信号传导通路；最后，免疫组化检测IGFBP3及其下游基因在大病例EC组织芯片中的蛋白表达及相关性；结合临床预后资料，分析总结IGFBP3影响EC放射敏感性的分子机制和临床肿瘤学意义。

探讨食管鳞癌组织中胰岛素样生长因子结合蛋白3（IGFBP-3）的表达水平对接受单纯放疗的食管鳞癌患者的疗效和预后的影响。选取了70例接受单纯放疗的食管鳞癌病例活检组织标本,采用免疫组织化学方法检测放疗前组织中IGFBP-3的表达情况，联合食管鳞癌临床病理参数，用χ2检验探讨其表达与放疗疗效关系，用Kaplan–Meier方法和Cox回归法分析其与预后的关系。我们发现在食管鳞癌活检组织中IGFBP-3呈现高表达的比例为45.7%(32/70)。IGFBP-3的表达与T，N和M分期、临床分期和患者的放疗疗效相关（P<0.05）。IGFBP-3高表达者放疗有效率较高，为83.33%，且3年生存率亦高于IGFBP-3低表达者。IGFBP-3高表达患者的放疗敏感性，及生存期均优于IGFBP-3低表达患者（P<0.001）。IGFBP-3有望成为评价食管鳞癌放疗疗效的独立预后因素。.为进一步探讨IGFBP-3对食管鳞癌放疗敏感性的影响机制，我们通过下调食管癌细胞系Kyse30的IGFBP-3和上调TE-1细胞的IGFBP-3蛋白水平，并运用MTT、细胞克隆、凋亡蛋白测定等实验方法，测定不同放射治疗剂量下IGFBP-3蛋白对食管鳞癌细胞活力，细胞增值，细胞凋亡等方面的影响。流式细胞周期实验、EDU检测结果发现，降低IGFBP-3表达能够促进食管鳞癌细胞从G1期进入到S期，促进细胞增殖，相反，提高IGFBP-3表达能让细胞周期停滞在G1/S期。在体内实验发现上调IGFBP-3 抑制肿瘤增殖和提高放疗敏感性。最后我们运用蛋白芯片技术，检测了下调和上调IGFBP-3后食管鳞癌细胞放疗前后的细胞周期蛋白水平和其磷酸化水平的变化差异，发现下调IGFBP-3蛋白的食管鳞细胞与对照组比较，p-Smad2/3， p-Smad3 、p-P27 Kip(phospho-Ser10)、P21Cip明显减低，p-Rb 、p-P27Kip (phospho-Thr187)、 cyclin E1和CDK2明显升高。用Western blot检验上述蛋白表达与蛋白芯片结果相一致。因此，我们推断IGFBP-3通过调节Smad3–P27/P21–cyclin E1/CDK2-pRb细胞周期蛋白通路，促进细胞从G0/G1期进入S期，从而调节食管癌放疗敏感性。