lnc-GLUD1P7介导FOXO3a相关代谢通路参与结直肠癌EGFR单抗耐药的机制研究

Resistance to anti-EGFR has become a big challenge to RAS wide-type metastatic colorectal cancer (mCRC). We previously found that FOXO3a could promote resistance to EGFR antibody in RAS wide-type mCRC. Further research found that the binding site of FOXO3a was existed in the promoter region of lnc-GLUD1P7 in resistant cells; lnc-GLUD1P7 could regulate the important protein GLUD1 of glutamine metabolism pathway. In this study, we will further explore the role of lnc-GLUD1P7 in the resistance to anti-EGFR through tissue specimens and PDX animal model; we will explore the molecular mechanism of lnc-GLUD1P7 involved in the EGFR antibody resistance and clarify its relationship with FOXO3a and glutamine metabolism through luciferase reporter gene, chromatin immunoprecipitation, liquid Chromatograph Mass Spectrometer; and we will explore its potential value as an anti EGFR drug resistance biomarker through the dynamic detection of clinical specimens of lnc-GLUD1P7. So, in this study we propose a new mechanism of lnc-GLUD1P7 mediated FOXO3a related metabolic pathway in EGFR antibody resistance of colorectal cancer, and provide scientific basis for the development of new biomarkers for drug resistance.

抗EGFR耐药成为RAS野生型转移性结直肠癌（mCRC）治疗中亟待解决的关键问题。我们前期发现FOXO3a可以促进RAS野生型mCRC对EGFR单抗的耐药。深入研究发现耐药细胞中FOXO3a可结合于lnc-GLUD1P7的启动子；lnc-GLUD1P7调控谷氨酰胺代谢通路重要蛋白GLUD1。因此，本课题拟通过临床标本、PDX动物进一步研究lnc-GLUD1P7在转移性结直肠癌EGFR单抗耐药中的作用；通过荧光素酶报告基因、染色质免疫沉淀、液相色谱-质谱联用等探讨lnc-GLUD1P7参与耐药的分子机制，明确其与FOXO3a、谷氨酰胺代谢通路的关系；并通过临床标本动态检测lnc-GLUD1P7，初步探索其作为抗EGFR耐药的生物标志物的潜在价值。本研究发现并提出“lnc-GLUD1P7介导FOXO3a相关代谢通路参与结直肠癌EGFR单抗耐药”的新机制，为发掘新型的耐药标记物提供科学依据。

项目背景：结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤。40%-50%的患者在初诊时已有远处转移，因此转移性结直肠癌的治疗尤为重要。目前国内结直肠癌治疗中，针对表皮生长因子受体EGFR的分子靶向药物西妥昔单抗是转移性结直肠治疗的重要手段之一。但西妥昔单抗耐药仍是制约其疗效的主要原因。因此探索抗EGFR治疗的耐药机制，寻找有效的预测耐药的生物标记物，是目前转移性结直肠癌治疗中亟待解决的关键问题。.主要研究内容：本研究通过在体外诱导西妥昔单抗敏感的RAS/BRAF野生型结直肠癌细胞，构建了西妥昔单抗耐药细胞株。在耐药细胞株的基础上，我们发现西妥昔单抗耐药可能与肿瘤谷氨酰胺代谢增强相关，进而探索了谷氨酰胺代谢导致西妥昔单抗耐药的可能机制；同时本项目也探索了与西妥昔单抗疗效相关的长链非编码RNA；此外，由于肿瘤微环境是调控肿瘤发生发展的关键一环，本项目也探索了肿瘤免疫浸润与西妥昔单抗耐药的相关性。.关键数据：本项目发现相对于西妥昔单抗敏感细胞，耐药细胞中的谷氨酸脱氢酶GLUD1表达上调，并进一步增强了谷氨酰胺代谢，从而促进西妥昔单抗耐药的发生；我们也发现长链非编码RNA POU5F1P4可促进RAS野生型肠癌对西妥昔单抗的敏感性；最后我们分析了西妥昔单抗敏感和耐药组织中的差异基因，并发现差异基因中SATB2，ORP1，MYB，COX2等四个基因与肿瘤免疫浸润相关。.科学意义：该项目从肿瘤代谢，长链非编码RNA，以及肿瘤免疫微环境三大方面研究了西妥昔单抗耐药的可能机制，为进一步克服西妥昔单抗耐药，提高结直肠癌患者治疗效果提供了临床前数据。