研究背景:EGFR-TKI的問世拉開了晚期肺癌精準治療的序幕,能顯著改善存在表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)敏感突變的晚期非小細胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)的臨床預后,是目前存在EGFR敏感突變的晚期NSCLC患者的首選治療方案。但是,幾乎所有接受表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)治療的患者均不可避免面臨耐藥問題,EGFR-TKI耐藥已成為限制其療效和臨床應用的瓶頸。針對不同耐藥機制探索克服耐藥的聯(lián)合治療策略、進一步提升靶向治療臨床療效,使晚期肺癌成為真正意義上的慢性疾病,是目前該領域研究的熱點。越來越多的研究證實經(jīng)典降糖藥Metformin具有抗癌作用,其在克服EGFR-TKI耐藥方面的作用亦日益引起重視。相關臨床研究發(fā)現(xiàn)Metformin能降低肺癌發(fā)病率,提高合并糖尿病的NSCLC患者的化療療效,改善預后,為Metformin作為晚期肺癌輔助抗癌治療藥物的臨床應用提供了依據(jù)。但是,由于腫瘤的異質(zhì)性以及EGFR-TKI耐藥機制的復雜性,Metformin在臨床上能否延緩或克服NSCLC患者EGFR-TKI耐藥、改善預后,尚缺乏證據(jù)。因此,有必要對相關臨床數(shù)據(jù)進行分析,以明確Metformin能否改善EGFR-TKI臨床療效,并探索Metformin治療的潛在獲益人群。基礎研究發(fā)現(xiàn),在肝激酶B1(Live kinase B1,LKB1)野生型NSCLC細胞中,Metformin能協(xié)同增強一代EGFR-TKI代表藥物Gefitinib的抗增殖和促凋亡作用。我們的前期研究顯示,Metformin通過逆轉上皮間充質(zhì)轉化(epithelial mesenchymal transition,EMT),抑制EGFR下游蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)、細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)的活化,增加Gefitinib對耐藥細胞的敏感性。但其有效劑量、克服耐藥效能、聯(lián)合治療策略的優(yōu)化以及適應人群皆有待進一步的研究與探索。在NSCLC細胞中,促凋亡蛋白B細胞淋巴瘤因子2蛋白相互作用的細胞死亡調(diào)解子(B-cell lymphoma 2 interacting mediator,BIM)是多種耐藥機制介導的下游信號通路,如AKT、ERK、信號轉導和轉錄激活子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)等的共同關鍵靶點,其介導的凋亡信號通路與多種機制導致的EGFR-TKI耐藥密切相關。以Vorinostat為代表的泛組蛋白去乙酰化酶抑制劑(histone deacetylase inhibitor,HDACi)被證實其與化療或靶向藥物聯(lián)合治療,可通過誘導凋亡,以及細胞周期阻滯、血管生成、免疫調(diào)節(jié)等系列效應,在實體腫瘤中發(fā)揮抗癌作用。是一類極具發(fā)展前景的抗癌藥物。研究證實,Vorinostat與Gefitinib或Erlotinib協(xié)同抑制具有大鼠Kirsten肉瘤病毒癌基因同源基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog,KRAS)突變的NSCLC細胞增殖,促進其凋亡。而誘導腫瘤細胞凋亡則是其逆轉EGFR-TKI耐藥的重要機制之一。但是,HDACi對BIM野生型及髓系白血病細胞分化蛋白(myeloid leukemia cell differentiation protein-1,Mcl-1)、重組人特大B細胞淋巴瘤因子(B-cell lymphoma-extra large,Bcl-xL)等抗凋亡蛋白高表達的肺癌作用有限,而EGFR-TKI耐藥細胞中則存在Mcl-1的活化和Bcl-xL的高表達。前期研究發(fā)現(xiàn),Metformin可顯著抑制上皮性卵巢癌細胞中Mcl-1等抗凋亡蛋白,且與Vorinostat在骨肉瘤細胞中顯示出協(xié)同抑癌的效應。因此我們推測,Metformin和HDACi聯(lián)用,有望抑制抗凋亡蛋白表達,增加HDACi在EGFR-TKI耐藥細胞中促凋亡的能力,互補調(diào)控BIM相關信號通路,誘導凋亡,降低單藥治療劑量、提升克服耐藥效能,協(xié)同克服多種耐藥機制所致的EGFR-TKI耐藥。目的:1.觀察Metformin與EGFR-TKI聯(lián)用治療晚期NSCLC患者的臨床療效。以期為優(yōu)化克服EGFR-TKI耐藥的聯(lián)合治療策略奠定基礎、提供依據(jù);2.探索Metformin與Vorinostat聯(lián)用協(xié)同克服EGFR-TKI耐藥的效應及具體作用機制。方法:1.收集并整理2006年1月至2014年1月在中國6家醫(yī)院接受EGFR-TKI治療的合并2型糖尿病的NSCLC患者臨床資料,回顧性分析在使用EGFR-TKI治療的同時,采用Metformin進行降糖治療的患者(A組)和采用除Metformin之外的其他藥物降糖治療的患者(B組)間預后差異。2.以EGFR-TKI耐藥肺癌細胞株H1975、PC-9GR為研究對象,通過MTT實驗、Brdu摻入實驗評估細胞增殖;Transwell、克隆形成實驗評估細胞侵襲;流式檢測細胞凋亡和周期,驗證Metformin聯(lián)合泛HDACi vorinostat逆轉TKI耐藥性的效應。通過western blot、siRNA技術檢測凋亡信號通路相關蛋白表達變化并探索Metformin聯(lián)合Vorinostat逆轉TKI耐藥性的關鍵機制。結果:1.回顧性分析臨床數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),A組中位PFS和中位OS明顯長于B組(分別為19.0個月VS 8.0個月,P=0.005;32.0個月VS 23.0個月,P=0.002)。A組的ORR和DCR明顯高于B組(分別為70.5%VS 45.7%,P=0.017;97.7%VS 80.4%,P=0.009)。分層分析結果顯示,不論是一線或是二線EGFR-TKI治療,Metformin均可顯著延長患者的中位PFS。2.Metformin與Vorinostat均可一定程度增加EGFR-TKI耐藥細胞對Gefitinib的敏感性,兩藥聯(lián)用可協(xié)同克服Gefitinib耐藥,誘導EGFR-TKI耐藥細胞凋亡;在H1975、PC-9GR細胞株中,Metformin與Vorinostat共同作用于凋亡信號通路,表現(xiàn)為促凋亡蛋白BIM、BAX表達水平顯著增加,抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL和p-Mcl-1表達水平顯著下調(diào)。且協(xié)同抑制EGFR、AKT、ERK的磷酸化。此外,Metformin可抑制被Vorinostat和/或Gefitinib誘導的保護性自噬,進一步促進凋亡。BIM是Metformin與Vorinostat協(xié)同誘導凋亡,克服EGFR-TKI耐藥的關鍵靶點。結論:1.在合并2型糖尿病且接受EGFR-TKI治療的NSCLC患者中,使用Metformin可延緩EGFR-TKI耐藥發(fā)生,顯著延長PFS,改善患者臨床預后。2.Metformin與Vorinostat聯(lián)合通過誘導BIM依賴的凋亡,在多種EGFR-TKI耐藥肺癌細胞中發(fā)揮協(xié)同克服Gefitinib耐藥的作用。
【學位單位】：中國人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R734.2
【部分圖文】：

1.2.1 患者一般資料本研究自 6 所醫(yī)院共收集具有 EGFR 敏感突變的 NSCLC 患者 3273 名，其中合2 型糖尿病并接受 EGFR-TKI 治療，且臨床數(shù)據(jù)完整的患者 138 名，經(jīng)逐一排除 2未規(guī)范治療糖尿病、血糖控制不佳或同時使用 Metformin 和其他降糖藥物治療 2 型尿病的患者，9 名在接受 EGFR-TKI 治療的同時接受化療、全身激素或免疫治療的者，5 名存在不穩(wěn)定的顱內(nèi)轉移灶的患者，12 名病歷資料缺失的患者和 2 名因心腦管事件、意外死亡的患者，最終獲得 90 例有效病例進行進一步研究分析。上述最終入研究的 90 名患者的平均年齡為 64 歲（44-83 歲），男性患者和不吸煙患者所占例分別為 58.9%和 60.0%。依據(jù) TNM 分期標準進行分期，ⅢA、ⅢB 和Ⅳ期患者別有 6 例（6.7%）、7 例（7.8%）和 77 例（85.6%）。6 例ⅢA 期患者因拒絕手術或手術治療存在高風險而未行手術切除。ECOG PS 評分為 0 分、1 分和 2 分患者分有 15 例（16.7%）、48 例（53.3%）和 27 例（30.0%）。33 例（36.7%）至末次隨時間仍然存活。入組流程圖見圖 1.1。

圖 2.1 整體人群無進展生存時間分析Figure 2.1 Kaplan-Meier estimates of progression-free survival (PFS) as a whole.分層分析發(fā)現(xiàn)，不論是一線還是二線接受 EGFR-TKI 治療的患者，使用 Metfor行降糖治療的患者均顯示出更長的中位 PFS。其中，一線接受 EGFR-TKI 治療患體中位 PFS 為 21 個月（95% CI, 7.7-34.3 個月），一線接受 EGFR-TKI 治療的 A者中位 PFS 為 27 個月（95% CI, 23.3-30.7 個月），一線接受 EGFR-TKI 治療的患者中位 PFS 為 10 個月（95% CI, 5.3-14.7 個月），組間比較具有統(tǒng)計學差異（025）。二線接受 EGFR-TKI 治療患者整體中位 PFS 為 13 個月（95% CI, 8.6-17.4），二線接受 EGFR-TKI 治療的 A 組患者中位 PFS 為 16 個月（95% CI, 13.1-1月），一線接受 EGFR-TKI 治療的 B 組患者中位 PFS 為 8 個月（95% CI, 4.5-月），組間比較具有統(tǒng)計學差異（P=0.031）。見圖 2.2，圖 2.3。

圖 2.2 一線使用 EGFR-TKI 患者無進展生存時間分析Figure 2.2 Kaplan-Meier estimates of progression-free survival (PFS) in a subgroents treated with first-line EGFR-TKIs.
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本文編號：2847381