ADCY1及其多态调控非小细胞肺癌铂类化疗敏感性的机制研究及临床意义

Platinum resistance is a big problem in lung cancer therapy and its mechanism is still unclear. Our previous study found that ADCY1 polymorphism rs2293106 (c.3090G>A) is significantly associated with platinum-based chemotherapy response in NSCLC. We also found that ADCY1 may increase platinum sensitivity by regulating hCTR1, P21 and MDM2. Therefore, we hypothesize that ADCY1 and its polymorphism regulate the proteins which play roles in platinum transportation and apoptosis, as a result affect platinum response. In the present study, we will firstly use bioinformatics prediction, site-directed mutation, TAP-Tar to identify ADCY1 polymorphism c.3090G>A regulates its expression through miR-5009. Secondly, IHC, MTT and colony formation will be used further confirm the regulation of platinum response by ADCY1. Thirdly, RNA sequencing, pathway analysis, ICP-MS and flow cytometry will be used to screen the downstream proteins which regulated by ADCY1. Finally, we will verify our hypothesis in mouse model. The present study will provide a new biomarker for platinum-based chemotherapy response prediction in NSCLC.

肺癌铂类耐药是临床长期面临的问题，其具体机制尚不完全清楚。我们前期外显子测序研究发现ADCY1基因多态与NSLCL铂类化疗疗效显著相关，并且发现ADCY1的表达可调控铂类药物敏感性，此外我们也发现ADCY1可调控顺铂转运和细胞凋亡通路相关蛋白(hCTR1、P21、MDM2)。因此，我们推测ADCY1及其多态通过调控下游这些蛋白来影响铂类药物转运及细胞凋亡，从而影响铂类药物疗效。我们将首先使用生物信息学预测、定点诱变、TAP-Tar等方法证明ADCY1基因多态性c.3090G>A通过miR-5009调控ADCY1表达。同时，我们在临床和细胞水平中进一步确定ADCY1对铂类药物敏感性的作用。接下来采用RNA测序、通路分析、ICP-MS、流式细胞术等筛选并鉴定受ADCY1调控的下游蛋白及相关通路的活性。最后，在动物模型中验证我们的假设。本课题将为非小细胞肺癌铂类化疗疗效预测提提供新的分子标志物。

目前肺癌治疗以免疫联合化疗为一线治疗方案，但铂类药物耐药仍然是临床上面临的问题，且机制不完全清楚。本项目通过在两个独立的队列中分别采用GWAS和WES方法发掘了一系列潜在的影响非小细胞肺癌铂类化疗敏感性的遗传变异， 并分别对两个发现队列中的显著性位点在独立的验证队列中进行了验证。ADCY1 遗传变异在两个独立的两阶段实验中都具有统计学差异， 因此在更大的队列中对两个候选位点所在的单倍型区块进行了精细定位， 验证了位于ADCY1基因3’UTR的SNP rs2280496与铂类化疗反应的关系。本项目还通过RNA干扰和过表达载体改变ADCY1在细胞中的表达水平，从而阐明了ADCY1对肺癌细胞增殖、细胞周期和凋亡的影响。最后，本项目还研究了多条铂类药物耐药通路基因多态性与接受铂类化疗的肺癌患者预后的相关性。综合本项目所有的研究内容，均着力于发现肺癌患者铂类化疗敏感性的药物基因组学新靶点，为肺癌的精准治疗提供理论依据。