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目的:PARP抑制剂能通过损伤DNA在同源重组途径修复缺陷的晚期卵巢癌的维持治疗中表现出显著的临床疗效。最近的研究表明,丙酮酸激酶M2(PKM2)能通过直接促进DNA双链断裂修复与DNA损伤整合。但是,PKM2是否可以调节PARP抑制剂对卵巢癌的敏感性仍有待阐明。本课题将采用si RNA和小分子抑制剂两种方式下调PKM2,从细胞和动物水平探讨下调PKM2对奥拉帕尼治疗卵巢癌敏感性的作用及其机制。方法:以PKM2靶向si RNA或PKM2抑制剂(紫草素)与奥拉帕尼联合处理三种卵巢癌细胞(A2780、SKOV3和OVCAR3),采用蛋白质印迹和免疫荧光检测PKM2、p-ATM、γH2AX和BRCA1蛋白的表达;采用MTT法、克隆形成实验、transwell实验和流式细胞术,评估卵巢癌细胞活性;建立肿瘤异位移植模型,以肿瘤体积、肿瘤重量和肿瘤标志物为指标评价紫草素和奥拉帕尼联合治疗作用;以小鼠体重和肝肾组织病理分析评估药物毒性;采用免疫组织化学法检测PKM2、γH2AX和BRCA1的表达。结果:蛋白水平上,PKM2靶向si RNA或PKM2抑制剂紫草素处理细胞都能显著激活p-ATM和γH2AX的蛋白表达,抑制同源重组修复蛋白BRCA1的表达。进一步地,免疫荧光实验表明,si PKM2或紫草素能增加奥拉帕尼诱导的γH2AX焦点的形成,并干扰BRCA1焦点在细胞核上的积累。更重要的是,si PKM2或紫草素与奥拉帕尼能协同抑制卵巢癌细胞的生长、集落形成、迁移并诱导细胞凋亡。体内实验表明,紫草素处理显著增强了奥拉帕尼在裸鼠异种移植肿瘤中的疗效,并伴有γH2AX表达增加以及BRCA1和PKM2表达减少。结论:下调PKM2能促进DNA双链断裂,破坏同源重组途径;下调PKM2能增强奥拉帕尼引起的p-ATM和γH2AX表达增加;si PKM2或PKM2抑制剂均可增强奥拉帕尼在卵巢癌细胞中的抗癌活性。本研究可能为提高奥拉帕尼的药效提供一个全新策略。