DDX5通过miR-25/TSC1/mTOR通路介导HER2阳性胃癌曲妥珠单抗耐药的研究

Trastuzumab resistance in HER2 positive gastric cancer is a common problem in clinical practice, the molecular mechanisms are not fully understood. As an RNA helicase, DDX5 regulates the expression of microRNA, promoting cancer growth and metastasis. Our previous study proved that DDX5 promoted gastric cancer growth via activating mTOR signaling. Subsequent studies suggested that over-expression of DDX5 induced trastuzumab-resistant in HER2 positive gastric cancer cells. MicroRNA chip revealed that up-regulation of DDX5 significantly increased the expression of miR-25. MicroRNA database analysis indicated that TSC1, the inhibitor of mTOR signaling, was predicted to be the target gene of miR-25.Therefore, we postulates that DDX5 probably activates mTOR signaling via elevating miR-25 to confer trastuzumab resistance in gastric cancer cells. In the present study we will investigate how DDX5 regulates miR-25/mTOR signaling pathway, uncover the role of this process on trastuzumab resistance in HER2 positive gastric cancer cells, and test our hypothesis in clinical gastric cancer samples and in-vivo models. This work will provide new potential therapeutic target and predictive marker for trastuzumab-resistant gastric cancer.

HER2阳性胃癌对曲妥珠单抗耐药是临床常见难题，其分子机制尚未完全阐明。DDX5作为RNA解旋酶可调控microRNA的表达，促进肿瘤的生长和转移。然而，DDX5是否影响曲妥珠单抗耐药尚无相关报道。我们最近研究证实DDX5可激活mTOR通路促进胃癌生长。后续实验发现上调HER2阳性胃癌细胞DDX5的表达可诱发曲妥珠单抗耐药。通过基因芯片筛选证实上调DDX5后细胞中miR-25的表达升高最为明显，miRNA数据库预测提示miR-25可靶向mTOR通路的抑制因子TSC1。据此，我们推测：DDX5可能通过miR-25抑制TSC1进而激活mTOR通路介导胃癌曲妥珠单抗耐药。本课题拟在此基础上深入研究DDX5对miR-25/mTOR通路的调控作用，揭示这一过程对胃癌曲妥珠单抗耐药的影响，并通过动物体内实验和胃癌组织检测进行验证。本项目有可能为曲妥珠单抗耐药胃癌的治疗提供新的干预靶点和预测指标。

胃癌在我国发病率和死亡率均位居第三位，其治疗仍以化疗为主。尽管抗HER2药物、抗血管生成药物和免疫检查点抑制剂等靶向治疗一定程度上改善了胃癌患者的生存预后，但上述药物存在适用人群有限、单药有效率不高且容易发生耐药等问题，因此急需探索胃癌治疗新靶点和新药物。本项目重点探索了RNA解旋酶DDX5在HER2阳性胃癌中的表达、功能及其介导曲妥珠单抗耐药的分子机制。结果提示DDX5与HER2在胃癌中的表达显著正相关，下调DDX5表达可抑制HER2阳性胃癌的体内外生长。反之，上调DDX5表达则促进其生长。曲妥珠单抗耐药的胃癌细胞较亲本细胞发生一系列miRNA的表达改变。机制研究发现，DDX5通过调控microRNA-25的表达，激活mTOR通路，进而引发曲妥珠单抗耐药。我们通过将抗HER2小分子抑制剂吡咯替尼与靶向mTOR抑制剂依维莫斯联合应用后发现，两者l联合对耐药细胞体外增殖和体内种植瘤生长有显著抑制作用。这些研究为HER2阳性胃癌的耐药预测、逆转耐药治疗提供了实验基础。鉴于胃癌治疗药物非常有限，而本项目的主体结果向临床转化还有一定距离。我们进行了一些拓展研究。主要包括：（1）基于“药物再利用（drug repurposing）”策略，探索戒酒药双硫仑对胃癌的抑制作用及其分子机制，为胃癌提供新的治疗方案。这部分研究发现双硫仑与葡萄糖酸铜联合作用可以显著抑制胃癌的增殖、迁移、侵袭和体内成瘤，诱导细胞发生凋亡和自噬。机制探索发现双硫仑通过抑制胃癌细胞mTOR通路关键分子S6K1和c-MYC的表达，进而抑制其葡萄糖代谢发挥抗癌作用。（2）探索以胃癌为主的肿瘤患者外周血标志物asprosin对营养状况的预测价值，为胃癌营养支持治提供早期筛查分子指标。这部分研究发现胃癌等容易发生厌食症的肿瘤患者外周血白素Asprosin水平明显较非厌食症者降低，其有可能成为预测胃癌患者厌食症、评估其营养状况的生物标志物。基于以上内容，本项目已经发表1篇SCI和1篇核心期刊论文，专著专利各1项，培养硕博研究生3名，获得国家级学术会议论文和壁报一等奖2项，在国家级学术大会上作报告2次。这些成果为后续胃癌的精准靶向治疗和营养支持治疗提供了较好的研究基础，具有较强的转化应用价值。