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吉非替尼耐药限制了其临床应用,其机制丞待进一步研究。近四分之一的EGFR-TKI耐药患者被检出 MET基因扩增。MET基因扩增已被证实是通过修复由ERBB3反式激活介导的PI3K/AKT等信号通路来获得吉非替尼耐药,是吉非替尼耐药的重要机制。PI3K/AKT信号通路在肺癌细胞中常常过度激活,并与肺癌的演进和EGFR-TKI耐药密切相关。近期几项研究表明,与细胞增殖密切相关的促癌转录因子FOXM1在肿瘤细胞吉非替尼耐药中发挥了重要作用,但具体的分子机制尚不十分明确。此外,有研究表明FOXM1受PI3K/AKT信号通路的调节。本课题调查了FOXM1在肺腺癌吉非替尼耐药中的作用,并发现FOXM1和MET/AKT信号通路存在相互调节的分子机制。FOXM1在肺腺癌细胞中能与MET DNA启动子结合,在转录水平上调控 MET,MET也能在肺腺癌细胞中通过激活 PI3K/AKT信号通路调控转录因子FOXM1。FOXM1与MET信号通路相互调节并形成一个正反馈环路促进肺腺癌细胞吉非替尼耐药。还发现FOXM1、MET和pAKT在肺腺癌组织中的表达远高于正常肺组织,且这三个分子在肺腺癌组织中的表达正相关。本课题不但阐明了FOXM1与MET/AKT信号通路在肺腺癌细胞中相互调节的分子机制,也为FOXM1作为肺腺癌治疗靶点提供更为丰富的理论基础。 第一部分FOXM1促进肺腺癌细胞吉非替尼耐药的作用研究 为建立肺腺癌吉非替尼耐药细胞系,采用逐渐增加细胞培养基吉非替尼浓度的方法诱导耐药细胞的产生,6个月后成功建立了吉非替尼耐药细胞系PC9/GR和HCC827/GR。MTT检测结果显示,上调FOXM1能显著增强PC9和HCC827细胞的吉非替尼耐药能力,而下调FOXM1能显著降低PC9/GR和HCC827/GR细胞的吉非替尼耐药能力。EdU检测结果显示,上调FOXM1使吉非替尼作用后的EdU阳性细胞明显增多,而下调FOXM1使吉非替尼作用后的EdU阳性细胞明显减少。此外,上调FOXM1能明显抑制吉非替尼对PC9和HCC827细胞的凋亡和G1期阻滞作用,而下调FOXM1能明显促进吉非替尼对PC9/GR和HCC827/GR细胞的凋亡和G1期阻滞作用。这些结果说明 FOXM1在肺腺癌吉非替尼耐药中发挥了重要作用,能减弱吉非替尼对肺腺癌细胞的凋亡和G1期阻滞作用。 第二部分FOXM1在肺腺癌细胞中激活MET/AKT信号通路的机制研究 采用蛋白质免疫印迹法和实时荧光定量 PCR法在蛋白和 mRNA水平观察FOXM1和相关分子在肺腺癌细胞中的表达。我们发现FOXM1、pMET、MET和pAKT在肺腺癌吉非替尼耐药细胞系PC9/GR和HCC827/GR中的表达远高于其亲代细胞系PC9和HCC827。此外,在PC9/GR和HCC827/GR细胞中下调FOXM1能显著降低FOXM1、pMET、MET和pAKT的蛋白表达水平,且能降低MET的mRNA表达水平。在PC9和HCC827细胞中上调FOXM1能显著升高FOXM1、pMET、MET和pAKT的蛋白表达水平,且能升高 MET的 mRNA表达水平,但 MET抑制剂PHA-665752具有一定的逆转作用。为进一步明确FOXM1调控MET的分子机制,采用ChIP结合PCR的方法发现转录因子FOXM1在肺腺癌细胞PC9和HCC827中能与MET的DNA启动子结合。荧光素酶报告基因检测结果显示,FOXM1在肺腺癌细胞PC9和HCC827中能显著增强MET的DNA启动子活性。通过荷瘤小鼠模型,在体内进一步验证了FOXM1促进肺腺癌细胞吉非替尼耐药的作用以及对MET信号通路的调节作用。这些结果说明 FOXM1在肺腺癌细胞中能在转录水平调控MET,并调控其下游AKT信号通路。 第三部分MET在肺腺癌细胞中激活AKT/FOXM1信号通路的机制研究 为进一步明确FOXM1和MET信号通路的调控关系,在肺腺癌细胞中检测了 MET/AKT信号通路对 FOXM1的作用。在 PC9/GR和 HCC827/GR细胞中下调MET能显著降低FOXM1、pMET、MET和pAKT的蛋白表达水平,且能降低FOXM1的mRNA表达水平。在PC9和HCC827细胞中上调MET能显著升高FOXM1、pMET、MET和pAKT的蛋白表达水平,且能升高FOXM1的mRNA表达水平,但AKT抑制剂LY294002具有一定的逆转作用。此外,我们还发现FOXM1、MET和pAKT在肺腺癌组织中的表达水平远高于相应的癌旁正常肺组织,且这三个分子在肺腺癌组织中的表达正相关。这些结果说明 MET/AKT信号通路在肺腺癌细胞中能调控FOXM1,FOXM1与MET/AKT信号通路相互调节形成一个正反馈环路。