PI3K/Akt信号通路调控Glut-1的表达对喉癌放射敏感性的影响及机制研究

放射治疗在早期喉癌、局部复发及难以切除喉癌中有重要作用。但喉癌往往产生放射抵抗，导致喉癌进展，失去喉功能甚至生命。肿瘤的乏氧细胞是肿瘤放射治疗后复发的重要原因之一，乏氧细胞导致癌细胞的葡萄糖吸收增高，其与 Glut异常表达有关。我们前期研究发现头颈部癌葡萄糖高吸收与Glut-1表达有关；并研究发现反义Glut-1能降低喉癌细胞Glut-1表达及抑制喉癌细胞增殖。因此，推测Glut-1的表达增高与喉癌放射抵抗有关。本研究通过分析喉癌组织Glut-1表达与PI3K/Akt信号通路的关系，明确Glut-1是喉癌不良预后的标志，揭示Glut-1作为喉癌治疗靶标的机理；检测喉癌细胞照射前后Glut-1表达情况，明确喉癌放射抵抗与Glut-1表达增高有关；并从体内外研究PI3K/Akt信号通路对Glut-1表达的调控作用及影响喉癌放射敏感性的机制，为喉癌患者保留喉功能治疗提供坚定的理论基础。

目的：研究靶向抑制GLUT-1及PI3K/Akt信号通路在喉癌放射增敏中的作用.方法：（1）用免疫组织化学方法检测26例术前行PET/CT检查喉癌组织以及54例术后接受放射治疗的喉癌患者喉癌组织中Glut-1, HIF-1α, PI3K, and p-Akt表达。（2）特异性抑制GLUT-1、PI3K/Akt研究喉癌放射增敏中的作用.结果：（1）Pearson相关性分析显示SUVmax与GLUT-1、HIF-1α之间有相关性。单因素分析发现GLUT-1、HIF-1α、PI3K表达的喉癌生存率较阴性表达者低。多因素分析发现SUVmax、HIF-1α和p-Akt与喉癌的预后差有关.54例术后接受放射治疗的喉癌患者喉癌组织中，GLUT-1的表达与远处转移明显相关，Pearson相关性分析显示HIF-1α与GLUT-I表达间有相关性，GLUT-1与p-Akt 有相关性.（2）转染反义寡核苷酸后，在不同剂量照射后，随着时间的延长Hep-2细胞细胞存活率下降，有显著性差异。 Glut-1 AS-ODN能抑制Hep-2细胞Glut-1mRNA、蛋白的表达。Hep-2细胞转染Glut-1 AS-ODN进行X线照射后，各组间比较，这种抑制作用不是十分明显。转染Glut-1 AS-ODN后的Hep-2细胞照射后，发现出现了G2/M期阻滞， G2/M期阻滞与转染前变化不大。转染组均较未转染组细胞凋亡率增高，这种转染随着时间延长、照射剂量增大而增高.（3） Glut-1 SiRNA、apigenin、Wortmannin、LY294002能抑制喉癌细胞Hep-2的克隆，能提高放疗对喉癌细胞的抑制，apigenin、Wortmannin、LY294002分别能提高.Glut-1 SiRNA对喉癌细胞的放射敏感性。.（4） 成功建立喉癌Hep-2细胞接种裸鼠移植瘤模型，Wortmanin、Ly294002+GLUT-1 AS-ODN、Wortmanin+GLUT-1 AS-ODN能明显抑制肿瘤的生长(p<0.05)；SiRNAGLUT-1实验中，这种放射增敏效果不明显。.结论：喉癌的放射抵抗或不敏感与喉癌细胞Glut-1表达增高有关，PI3K/Akt信号通路参与其中；特异性抑制Glut-1表达、PI3K/Akt信号通路能提高喉癌的放射敏感性。