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研究背景:目前,肺癌已成为全球范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌(Non Small Cell Lung Cancer,NSCLC)占所有肺癌病例总数的80%~85%。表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)-酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine kinase inhibitor,TKI)为代表的靶向治疗药物对EGFR突变阳性的NSCLC患者有显著疗效,常见的包括吉非替尼(gefitinib,商品名:易瑞沙)和厄洛替尼(erlotinib,商品名:特罗凯),它们已成为特定NSCLC患者一线治疗药物。但是在TKI治疗过程中可能会出现严重的并发症——间质性肺炎。尽管其发病率非常低,但一旦发生会对患者产生致命危害。但临床上尚没有有效的预防EGFR-TKI相关性间质性肺炎的措施。因此,发现有效预防EGFR-TKI引起的间质性肺炎的措施对于提高TKI应用安全性、改善患者预后具有非常重要的科学意义和临床价值。EGFR-TKI相关性间质性肺炎的基本病理改变是肺间质纤维化,其分子机制尚不明确。但近来多个研究指出转化生长因子(Transforming growth factor,TGF)β1是引起肺纤维化的重要原因。在肺纤维化患者和纤维化动物模型的支气管肺泡灌洗液中均发现TGF-β1水平明显增高,且阻断TGF-β信号通路则能改善动物模型的肺纤维化。白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)是TGF-β关键的下游分子,TGF-β/IL-6轴的活化引起上皮间质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT),一方面促进肿瘤细胞发生EGFR-TKI耐药,另一方面促进肺纤维化的发生发展。因此,目前TGF-β相关信号通路的活化和EMT被认为是EGFR-TKI引起肺纤维化发生的重要机制。阻断TGF-β信号通路和逆转EMT有可能预防和减缓EGFR-TKI治疗过程中肺纤维化的发生和发展。二甲双胍(Metformin)作为一种被广泛应用于2型糖尿病的经典降糖药物,其安全性好,价格低廉。我们前期研究发现二甲双胍可以显著逆转EGFR-TKI耐药细胞的耐药性,同时减弱TGF-β1表达,降低其下游信号通路活化,并逆转EMT过程。由此我们认为二甲双胍可能可以通过抑制TGF-β信号通路活性、逆转EMT而减缓EGFR-TKI相关性肺纤维化的发生和发展。目的:表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)-酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine kinase inhibitor,TKI)对EGFR突变阳性的非小细胞肺癌患者具有显著疗效,然而严重的并发症——间质性肺炎限制了其广泛应用。现有研究表明二甲双胍能减弱TGF-β表达、逆转EMT,并抑制肺以外器官纤维化。我们的研究旨在探明二甲双胍是否能够通过抑制TGF-β信号通路活性以及逆转EMT过程而减缓EGFR-TKI诱导的肺纤维化的发生和发展。方法:本研究主要通过MTT、Ki-67、流式细胞凋亡检测、免疫荧光、免疫组化、Western blot、酶联免疫吸附实验、构建博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化动物模型等实验方法,检测二甲双胍通过抑制TGF-β信号通路、逆转EMT过程从而减缓EGFR-TKI诱导的肺纤维化作用。结果:1.本研究证实了口服降糖药二甲双胍在体外可以有效的抑制TGF-β的分泌,明显减弱TGF-β下游分子pSmad2、pSmad3和pSTAT3活性。2.外源性直接给予TGF-β1及经TKI处理后PC-9肺癌细胞的条件培养基均能明显增强肺成纤维细胞HFL-1纤维化标志物Collegen1a1(COL1A1)和α-actin表达,同时二甲双胍能抑制其纤维化标志物的表达。3.在体内实验中,吉非替尼灌胃博莱霉素诱导的肺纤维化大鼠模型后,大鼠肺组织纤维化和EMT程度增加。而同时联合二甲双胍灌胃的大鼠肺组织纤维化程度明显较单纯灌胃吉非替尼组低,并抑制了TGF-β信号通路活性,逆转了EMT进程。结论:二甲双胍能有效减缓EGFR-TKI诱导的肺纤维化的发生和发展,其作用机制可能是抑制TGF-β信号通路的活性以及逆转EMT过程。