miR-21及其相关信号通路调控非小细胞肺癌顺铂耐药机制的研究

肿瘤细胞对顺铂耐药是非小细胞肺癌（NSCLC）治疗的主要障碍，相互作用的PTEN/PI3K及Ras/Raf/MEK/ERK是耐药的关键因素。新近研究提示miRNA可以调节肿瘤细胞对药物的敏感性。我们前期研究发现高表达的miR-21与NSCLC细胞顺铂耐药及患者较差的疗效和预后相关；敲低miR-21后，耐药细胞中PTEN表达增高而KRAS降低。故推测miR-21可能通过与上述两条通路为核心的信号转导相互作用介导了NSCLC顺铂耐药。故本课题拟应用体内外功能学实验，探讨在NSCLC顺铂耐药中，miR-21与PTEN/PI3K/Akt及Ras/Raf/MEK通路的相互关系，筛选关键靶点，并阐述其在NSCLC顺铂耐药中的机制，进而为探讨基于miR-21及其通路的NSCLC逆转耐药的治疗策略提供理论依据；另外通过检测NSCLC组织及血浆标本，探讨miR-21及关键靶点作为顺铂疗效相关标记物的可行性。

肿瘤细胞对顺铂治耐药是影响NSCLC患者化疗疗效的主要原因。最近发现miRNAs可以影响肿瘤细胞对药物的敏感性，因此推测miRNAs亦可能在NSCLC顺铂耐药中存在潜在作用。我们前期高通量筛选发现高表达的miR-21与NSCLC细胞顺铂耐药及患者预后相关；还发现其与耐药相关的蛋白表达存在潜在的调控作用，故推测miR-21可能通过调控其核心信号转导通路,并与多条通路相互作用,介导了NSCLC的顺铂耐药。本课题的立题目的为明确miRNA（重点是miR-21）在NSCLC顺铂耐药中的作用，进而探讨miRNA及其关键靶点作为预测含铂方案疗效的生物标记物的可行性。体外实验表明：抑制miR-21表达可以增加顺铂诱导的肺癌细胞凋亡，阻滞细胞增殖，增加敏感性；而过表达miR-21后的作用则反之，提示miR-21参与耐铂机制。生物信息学分析初步筛选出肺癌细胞耐药相关的miR-21可能的枢纽靶点，并提示miR-21可能通过调控一系列信号通路，与各通路间存在相互作用，从而共同参与了肺癌细胞耐药。运用蛋白质芯片比较了耐铂肺癌细胞株及其亲本之间的蛋白差异，批量数据获得，与信息学分析一致率高。进一步运用体外细胞转染，蛋白检测等方法证实了部分靶点，并初步讨论其关键通路：如抑癌基因和凋亡相关因子等。模式生物实验发现接受抑miR-21治疗的荷瘤小鼠组，治疗疗效具有优于空白组和空载组的趋势。进一步的临床分析研究表明：组织和血浆miRNA一致率高（68.75%）。术后辅助患者中，miR-21在耐药组患者中显著升高，增高的miR-21与较短的无疾病生存期DFS相关，是独立的不良预测因子。晚期化疗中，化疗后血浆miR-21较化疗前降低，且miR-21在耐药组的表达量明显高于相对敏感和正常对照组。我们还联合分析了同样可能参与耐药机制的其他miRNA（如miR-31)。综上：本研究筛选了NSCLC细胞对铂类耐药相关的miRNA表达谱， 并初步证实miR-21可能通过调控一系列重要的靶点及通路介导了NSCLC的顺铂耐药，组织和血浆miR-21不仅可以作为候选的生物标记物预测NSCLC患者含铂化疗的疗效和治疗转归，并且很可能可以作为逆转化疗耐药新策略中的一个潜在靶标。