基于增殖和凋亡机制的PET/CT分子影像早期预测Cetuximab对鼻咽癌放疗增敏的疗效及其机制研究

Because the epidermal growth factor receptor (EGFR) is overexpressed in most nasopharyngeal carcinoma (NPC) patients, the EGFR targeted therapy has potential to improve their outcomes. However, not all the patients would benefit from Cetuximab in clinical practice. In our study, the enhancement of radiosensitivity in NPC radioresistant cell (CNE1) by Cetuximab will be verified by clone formation experiment. Proliferation and apoptosis will be assayed by MTS and Annexin-V analysis, respectively. We will also observe the impact on EGFR-dependent signaling pathway (PI3-K/AKT) after the combination use of Cetuximab and radiotherapy. Furthermore, we will set up xenograft tumor models, and perform 18F-FLT (based on proliferation) or 18F-ML-10 (apoptosis) PET/CT. We will compare the difference of tumor uptake (showing information of proliferation and apoptosis) before and after treatment in serial non-invasive PET/CT imaging. Additionally, we will compare PET/CT parameters with Ki67 and Tunel results. We aim to find the optimal PET/CT protocol and parameters in predicting prognosis to guide future individualized treatment of Cetuximab in nasopharyngeal cancer treatment.

鼻咽癌多为表皮生长因子受体（EGFR）高表达，联合EGFR为靶点的药物有望改善预后，但临床实践提示并非所有患者均可从中获益。本研究通过平板克隆形成实验了解Cetuximab对鼻咽癌放疗不敏感细胞CNE1的放疗增敏作用，并采用MTS实验和Annexin-V法，研究增殖和凋亡在其放疗增敏中的价值，并观察Cetuximab联合放疗后对EGFR依赖的信号传导途径PI3-K/AKT的影响，以探讨其放疗增敏的机制。在此基础上，我们进一步构建了荷瘤裸鼠动物模型，利用分别基于增殖和凋亡机制的18F-FLT和18F-ML-10 PET/CT分子影像，对治疗前后肿瘤组织增殖和凋亡的变化差异进行动态、无创地观察，并与Ki67和Tunel法的结果比较，从而筛选出最佳的预测方案，为今后指导Cetuximab个体化肿瘤治疗提供理论依据。

鼻咽癌有着明显的地域倾向，主要发生于中国及东南亚各国，为上述地区男性第6位常见恶性肿瘤。由于鼻咽癌的生物学行为及解剖部位等特点，以放疗为主的综合治疗仍是目前最主要的治疗手段。尽管技术的革新使得鼻咽癌的预后显著改善，但仍有相当数量的患者出现局部复发及远处转移。因此，对局部晚期鼻咽癌的治疗仍需要不断探索新的治疗模式。鼻咽癌多为表皮生长因子受体（EGFR）高表达，联合EGFR为靶点的药物有望改善预后。本研究 ① 通过平板克隆形成实验证实了Cetuximab对鼻咽癌放疗不敏感细胞CNE1具有放疗增敏作用；② CCK8和凋亡检测（Annexin V和7-DDP）提示，Cetuximab联合放疗可显著抑制CNE1细胞的增殖、促进凋亡；③ Western Blot则进一步阐明Cetuximab放疗增敏的机制是通过抑制EGFR依赖的信号传导途径PI3-K/AKT的激活来实现的；④ 18F-FLT和18F-ML-10 PET/CT小动物分子影像，可分别对治疗前后肿瘤组织增殖和凋亡的变化差异进行动态、无创地观察，为指导Cetuximab个体化肿瘤治疗提供理论依据。⑤ 在基础研究的基础上，尚探索了将18F-FLT PET/CT显像用于鼻咽癌患者新辅助化疗联合同期放化疗疗效的早期预测价值。该课题结果表明，核医学分子影像技术可为鼻咽癌个体化治疗决策的制定提供参考，有望藉此进一步改善患者预后。