SHP2与EphA2联合阻断对结直肠癌的抑制作用及机制研究

来源 :中国人民解放军海军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hymzID
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目的转移性结直肠癌(metastatic colorectal cancer,m CRC)患者常规需要接受靶向治疗,然而以西妥昔单抗为代表的抗表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)制剂在临床应用方面存在局限性:携带KRAS和BRAF突变的肿瘤对西妥昔单抗原发耐药,符合适应证的患者长期应用面临继发耐药问题。近年发现携带KRAS、BRAF突变肿瘤的生长、增殖对SHP2仍有依赖性,但靶向SHP2对肿瘤生长的抑制并不显著。研究发现SHP2抑制剂处理多种CRC细胞系均观察到Eph A2磷酸化水平的反馈性升高,提示Eph A2的反馈性激活可能是降低细胞对SHP2抑制剂敏感性的原因。我们推测同时抑制SHP2和Eph A2对CRC能产生更强的作用。本课题针对联合阻断SHP2与Eph A2对CRC协同抑制作用的现象及机制进行了以下研究。⑴抑制SHP2引起Eph A2反馈性激活的作用及机制⑵联合阻断SHP2与Eph A2协同抑制CRC的下游机制研究⑶分析SHP2与Eph A2下游分子AURKA在CRC组织样本中的表达模式和临床意义方法本课题研究方法如下:(1)选取6种携带KRAS或BRAF突变的CRC细胞系,SHP2抑制剂RMC-4550(10μM)处理,取多个时间点通过免疫印迹实验动态观察p Eph A2(S897)及其可能的直接上游分子AKT、ERK、RSK1的活性变化趋势。使用ERK、AKT抑制剂处理细胞系验证p Eph A2(S897)上游信号。Eph A2抑制剂ALW-Ⅱ-41-27处理KRAS、BRAF基因不同状态的CRC细胞系通过CCK-8增殖实验检测是否存在剂量反应。SHP2与Eph A2抑制剂单独或同时处理CRC细胞系,通过CCK-8及克隆形成实验验证是否存在协同效应。(2)SHP2与Eph A2抑制剂单独或同时处理CRC细胞系12、24h,设置对照,收集蛋白样品,免疫印迹实验检测不同处理组ERK、AKT活性变化。对转录组数据集GSE120208进行GO和GSEA富集分析,找出敲低EPHA2引起改变的信号通路,得出Eph A2可能影响的通路及下游分子。检测上述样品各处理组AURKA和TPX2的变化。通过CCK-8及克隆形成实验证实SHP2和AURKA抑制剂对CRC的协同抑制作用。(3)对福尔马林固定石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded,FFPE)的结直肠癌组织切片进行免疫组化(immunohistochemistry,IHC)染色,检测样本中p SHP2(Y542)及AURKA表达水平,根据IHC评分将样本分组,分析p SHP2(Y542)和AURKA表达水平与患者预后的关联。结果(1)通过抑制剂阻断SHP2后CRC细胞出现ERK-RSK1-Eph A2(S897)轴的先抑制后反馈性激活,提示SHP2抑制剂效果不强的可能原因;通过ERK和AKT抑制剂进一步证实CRC中Eph A2的非配体依赖激活受ERK-RSK1信号调节。靶向Eph A2(S897)对CRC的增殖有显著抑制作用且细胞的敏感性不受KRAS、BRAF突变影响。在短期(CCK-8)和长期(克隆形成)增殖实验中,联合抑制SHP2与Eph A2对CRC具有协同效应。(2)单一抑制Eph A2对CRC细胞内AKT活性即有明显影响,联合抑制SHP2使AKT活性进一步降低。分析敲低EPHA2的胰腺癌转录组数据发现敲低EPHA2后一同下调的通路主要与细胞周期相关,结合文献推测Eph A2通过AURKA影响AKT活性。实验证实Eph A2抑制剂处理引起TPX2和AURKA转录水平下降。联合阻断SHP2和Eph A2(S897)显著抑制AKT且促进细胞凋亡。SHP2和AURKA联合阻断对CRC同样具有协同抑制效应。(3)对703例CRC组织样本IHC结果的分析发现p SHP2(Y542)和AURKA表达水平与患者原发肿瘤部位、临床分期、组织类型、血清CEA、CA199无显著关联,肿瘤组织高表达p SHP2(Y542)或AURKA的患者预后均劣于低表达组,二者同时高表达患者例数较少但预后明显更差。结论(1)靶向抑制SHP2引起ERK-RSK1-Eph A2(S897)反馈性激活,联合阻断SHP2和Eph A2(S897)对KRAS、BRAF突变型CRC有协同抑制作用。(2)抑制SHP2和Eph A2(S897)分别通过RTKs-PI3K和TPX2-AURKA两种途径协同抑制AKT活性,并激活caspase3和PARP裂解,启动细胞凋亡。(3)p SHP2和AURKA高表达均提示预后不良,二者共同高表达者相比单一高表达预后更差。
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