耐奥沙利铂和伊立替康的结肠癌细胞株中多药耐药相关micRNA的筛查和功能鉴定

Colorectal cancer is one of the most common cancer, and oxaliplatin and irinotecan-based chemotherapy takes the leading role in the treatment of advanced colorectal cancer, with the efficiency of only 40-50%. Furthermor, it will be invalid after 8 months beacause of multi-drug resistance. Recent studies indicate that miRNAs could function as oncogenes or tumor suppressor genes, and be involved in multidrug resistance. Based on established oxaliplatin- and irinotecan-resistant colorectal cancer cell lines, this study is to screen and identify oxaliplatin- and irinotecan-resistant miRNA markers respectively and commonly by means of miRNA microarray. Moreover, the mechanisms by which the miRNA markers is involved in drug resistance will be investigated and preliminary clinical validation of identified miRNAs will be conducted. Based on different resistant miRNA markers between oxaliplatin and irinotecan, rational combination chemotherapy regiment will been selected and the patients will benefit much. The success of this project will be essential to prevent choosing blindly among the two colorectal cancer chemotherapy regimens, and to effectively enhance the efficacy of chemotherapy.

结直肠癌是我国最常见肿瘤之一,含奥沙利铂和伊立替康的化疗是晚期结直肠癌的最有效化疗方案，但有效率仅有40-50%，有效的也会在8个月后无效，多药耐药是其主要原因。最新研究表明miRNAs 有肿瘤抑制基因或者癌基因的功能，且与肿瘤多药耐药可能有密切关系。本项目将利用已经建立的独有的分别四种奥沙利铂及伊立替康耐药细胞系，通过micRNA芯片的高通量技术，筛选出奥沙利铂和伊立替康的独立耐药和共同耐药micRNAs，进行初步的临床验证及关键耐药micRNAs分子的耐药机制研究，希望通过成果转化为今后晚期结直肠癌的个体化化疗的预测疗效指标和靶向治疗的新靶点，以提高结直肠癌临床治疗的有效性。

结直肠癌是我国常见消化系统恶性肿瘤之一，有半数以上患者就诊时已届晚期。目前晚期结直肠癌患者的主要治疗手段是系统性治疗，治疗药物包括化疗药物和分子靶向药物。化疗药物主要包括氟尿嘧啶类药物、伊立替康和奥沙利铂，靶向药物主要包括以抑制肿瘤细胞为主的抗EGFR单抗（比如西妥昔单抗）和以抑制肿瘤新生血管生长为主的抗VEGF单抗（比如贝伐珠单抗），病人预后和生存期与药物敏感性、继发耐药性密切相关。无论是化疗药物还是靶向药物，治疗晚期结直肠癌的中位无疾病进展时间仅为8-10个月，药物继发性耐药直接制约了治疗的持续有效性，因此这两类药物（化疗和靶向药物）的耐药机制是目前药物研究的热点，并可能成为未来的肿瘤治疗靶点。除多种多药耐药相关蛋白MDR, MRP1, GSPT1等已被证实与化疗药物的耐药相关外，多种肿瘤中研究也发现多种miRNA与化疗药物耐药相关，但miRNA与靶向药物耐药之间的关系未知。此外，RhoA是小G蛋白超家族的主要成员，具有GTP酶活性，在多种恶性肿瘤中高表达，并和肿瘤的发生、侵袭和转移密切相关，Rho/ROCK信号通路传导也受到包括miRNA的调控，如miR-133、miR-135、miR-185，目前RhoA与肿瘤药物耐药相关尚未知。本课题拟在本实验室已成功建立的伊立替康耐药瘤株-人结肠癌伊立替康耐药细胞系SW620/CPT-11 和LoVo/CPT-11中，研究RhoA基因在化疗多药耐药机制中的作用，并结合目前临床的进展，在RAS/BRAF野生型结肠癌细胞体内研究中观察miRNA是否与分子靶向治疗药物的耐药相关。我们的研究表明RhoA在CPT-11耐药结直肠癌细胞株中表达上调，抑制RhoA基因功能，可增加耐药细胞株对多种化疗药物包括CPT-11的敏感性，逆转耐药；并通过抑制细胞凋亡相关蛋白的表达，诱导耐药细胞的凋亡；对于KRAS/BRAF野生型的结直肠癌成瘤动物模型，西妥昔单抗联合贝伐单抗两药治疗抑瘤作用并不优于单药靶向治疗组，全基因测序和差异基因分析显示联合组miRNA总表达量明显增加，其中以miRNA-21尤为突出，且明显高于西妥昔单抗组，考虑与贝伐单抗耐药有关。以上结果对于进一步研究结直肠癌化疗药物和靶向药物耐药机制提供了基础。