联合阻断IGF1R和EGFR对前列腺癌细胞放化疗增敏的协同作用及相关机理研究

放疗和DNA毒性化疗主要通过介导DNA损伤杀伤肿瘤，但肿瘤细胞可以通过DNA修复产生耐受。我们发现抑制IGF1R可以通过抑制DNA修复而对放、化疗增敏，抑制EGFR也具有类似效果。但长时间抑制IGF1R可以激活EGFR，从而激活DNA修复；反之亦然。因此单一抑制EGFR或IGF1R增敏效果不好。本研究拟在前列腺癌DU145细胞中单独或联合阻断IGF1R和EGFR，而后通过放、化疗介导肿瘤细胞的DNA双链损伤，观察与单独阻断相比，联合阻断是否可以通过完全抑制PI3K／AKT通路的激活抑制DNA损伤修复，由此协同介导凋亡。从而明确，与分别单一阻断后，对阻断效果进行定量并统计学叠加相比，联合阻断是否可协同增加肿瘤细胞对放化疗的敏感度，即"1＋1>2"；并明确此种协同抑制可能的相关机理。为临床联合应用IGF1R和EGFR抑制剂进行前列腺癌放疗／DNA毒性化疗前新辅助生物治疗增敏奠定理论基础。

放疗和DNA毒性化疗主要通过介导DNA损伤杀伤肿瘤，但肿瘤细胞可以通过DNA修复产生耐受。表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）和类胰岛素样生长因子受体(Insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)抑制剂在以往的研究中均被证明可以增加前列腺癌细胞的放疗敏感性。同时EGFR和IGF1R受体信号通路在下游有多重交叉，长时间抑制IGF1R可以激活EGFR，从而激活DNA修复；反之亦然。因此单一抑制EGFR或IGF1R增敏效果不好。本研究在多个不同前列腺癌细胞系中单独或联合阻断IGF1R和EGFR，而后通过放、化疗介导肿瘤细胞的DNA双链损伤，采用激光共聚焦、分子生物学、流式细胞仪等手段，观察与单独阻断相比，在细胞和动物两个不同水平研究联合阻断是否可以通过完全抑制PI3K／AKT通路的激活抑制DNA损伤修复，由此协同介导凋亡。从而明确，与分别单一阻断后，对阻断效果进行定量并统计学叠加相比，联合阻断是否可协同增加肿瘤细胞对放化疗的敏感度，即“1＋1>2”；并明确此种协同抑制可能的相关机理。首次发现：（1）联合阻断EGFR和IGF1R可以协同介导细胞的DNA损伤，阻碍DNA损伤修复，从而抑制细胞增殖，导致细胞凋亡增加。（2）联合阻断对DNA损伤的介导和对DNA损伤修复的增效抑制作用主要是通过对DNA损伤的同源性重组的协同抑制实现的，与细胞的非同源性末端连接无关；（3）联合阻断对DNA同源性重组的抑制作用是通过对IRS1/Rad51通路的抑制实现的，与PI3K/AKT和MAPK通路无关；上述结果证实了我们提出联合阻断EGFR和IGF1R在增加前列腺癌放化疗敏感度方面具有协同效应的假说，为临床难治性前列腺癌的综合治疗提供了一种新的思路，为临床联合应用IGF1R和EGFR抑制剂进行前列腺癌放疗／DNA毒性化疗前新辅助生物治疗增敏奠定理论基础。