EGFR介导垂体ACTH腺瘤发生及靶向治疗研究

The mechanism of tumorigenesis in ACTH-sereting pituitary adenomas are still obscure, and transsphenoidal surgery is the first-line therapy, accompanying with high recurrence rate. Moreover, there is no specific biomarker or effective drug against the disease. So it's critical to identify the molecular mechanisms that underlie the tumorigenesis and invasiveness. Our preliminary date shows EGFR expression level in ACTH-secreting pituitary adenomas is 14 times higher than that in normal pituitary, and over-expression of EGFR in AtT20 cells may lead to higher cellular proliferation and ACTH production. To indentify the specific molecular mechanisms of EGFR in tumorigenesis of ACTH-secreting adenoma, we will further: (1) indentify the expression profile of EGFR signaling pathway in ACTH-sereting pituitary adenomas and evaluate the relationship between EGFR and tumor size, invasiveness, Ki-67 and prognosis of the patients. (2) investigate the function of EGFR on tumorigenesis and aggresiiveness of ACTH-sereting pituitary adenomas in vivo and in vitro, and assess the effect of gefitinib, an tyrosine kinase inhibitors in ACTH-secreting pituitary adenomas. (3) generate EGFR transgenic mouse using Pomc promoter and investigate EGFR’s role in its tumorigenesis. (4) treat human refractory ACTH-secreting pituitary adenoma with gefitinib. Our study will provide new insights into the molecular mechanism and signal cascades of EGFR pathway underlying the tumorigenesis and aggresiveness of ACTH-secreting pituitary adenoma. It could benefit the patients with far-reaching clinical significance and academic value.

垂体ACTH腺瘤发生机制不明，缺乏特异性的诊断分子标志物及治疗药物。我们前期研究证实：EGFR在人垂体ACTH腺瘤细胞上的表达水平是正常垂体的14倍，且过表达EGFR能促进ACTH细胞增殖和ACTH分泌。为明确EGFR在垂体ACTH腺瘤发生及靶向治疗中的作用和机制，本项目拟进一步扩大临床样本量，验证EGFR表达水平与肿瘤临床特征及患者预后之间的关系；在细胞水平及荷瘤动物水平调控EGFR表达来观察EGFR在肿瘤发生中的作用和机制，并探讨EGFR抑制剂gefitinib的治疗作用；同时，构建POMC启动子介导的EGFR转基因小鼠，探讨EGFR的致瘤机制和gefitinib的治疗效果；最后，利用gefitinib进行临床病人的试验性研究。本课题首次研究EGFR在垂体ACTH腺瘤发生发展中的作用和机制，并率先构建EGFR转基因小鼠模型，如实验成功，将从新的角度阐明垂体ACTH腺瘤的发生机制。

垂体ACTH细胞腺瘤发生机制不明，且缺乏特异性的诊断分子标志物及靶向治疗药物。课题组前期研究证实：EGFR在人垂体ACTH细胞腺瘤上的表达水平是正常垂体的14倍,且过表达EGFR能促进ACTH细胞增殖和ACTH分泌。为明确EGFR在垂体ACTH腺瘤发生及靶向治疗中的作用和机制，本项目在国家自然科学基金和北京协和医院院内基金的支持下，完成了一下工作：1. 在各40例人垂体ACTH、GH、NFPA和PRL腺瘤组织及10例正常尸检垂体组织中，利用免疫组化及westen bloting等方法，证实：EGFR在人垂体ACTH腺瘤中高表达，具有显著的统计学差异，且表达水平与血ACTH、F水平、ki-67及病人预后正相关，可能与垂体ACTH腺瘤的发生发展相关。2. 在21例原代培养人垂体ACTH腺瘤细胞上，给予gefitinib治疗，肿瘤细胞活性被显著抑制，肿瘤分泌的ACTH水平均显著下降。同时免疫印迹提示，给药后肿瘤细胞磷酸化EGFR水平显著下降，EGFR下游MAPK通路的关键蛋白---p-Erk和Akt通路的关键蛋白---p-Akt均显著下调，提示EGFR通过磷酸化上调下游MAPK通路及Akt通路来促进细胞增殖及激素分泌。3. 与美国Cedars-Sinai中心Melmed课题组合作，成功构建了以Pomc为启动子的转EGFR基因小鼠，最早于2.5月鼠龄是即发生垂体ACTH腺瘤，小鼠出现肥胖、腹部脂肪堆积、糖尿病等典型库欣综合征表现，并出现血ACTH及总皮质醇升高，并证实gefitinib能显著一直转基因小数的肿瘤生长增殖并降低血ACTH及总皮质醇水平，改善小鼠库欣综合征临床表现。4. 利用gefitinib进行临床一例病人的试验性研究，随访一年后病人肿瘤大小稳定，血ACTH及总皮质醇水平保持稳定。综上，本课题首次证实了EGFR在垂体ACTH腺瘤发生发展中的作用和可能机制，并率先构建EGFR转基因小鼠模型，从新的角度阐明了垂体ACTH腺瘤的发生机制。