放射治疗在早期喉癌、局部复发及难以切除喉癌中有重要作用。但喉癌往往产生放射抵抗,导致喉癌进展,失去喉功能甚至生命。肿瘤的乏氧细胞是肿瘤放射治疗后复发的重要原因之一,乏氧细胞导致癌细胞的葡萄糖吸收增高,其与 Glut异常表达有关。我们前期研究发现头颈部癌葡萄糖高吸收与Glut-1表达有关;并研究发现反义Glut-1能降低喉癌细胞Glut-1表达及抑制喉癌细胞增殖。因此,推测Glut-1的表达增高与喉癌放射抵抗有关。本研究通过分析喉癌组织Glut-1表达与PI3K/Akt信号通路的关系,明确Glut-1是喉癌不良预后的标志,揭示Glut-1作为喉癌治疗靶标的机理;检测喉癌细胞照射前后Glut-1表达情况,明确喉癌放射抵抗与Glut-1表达增高有关;并从体内外研究PI3K/Akt信号通路对Glut-1表达的调控作用及影响喉癌放射敏感性的机制,为喉癌患者保留喉功能治疗提供坚定的理论基础。
laryngeal carcinoma;glucose transporter-1;PI3K/Akt;radiosensitivity;targeted treatment
目的研究靶向抑制GLUT-1及PI3K/Akt信号通路在喉癌放射增敏中的作用方法(1)用免疫组织化学方法检测26例术前行PET/CT检查喉癌组织以及54例术后接受放射治疗的喉癌患者喉癌组织中Glut-1, HIF-1α, PI3K, and p-Akt表达。(2)特异性抑制GLUT-1、PI3K/Akt研究喉癌放射增敏中的作用结果(1)Pearson相关性分析显示SUVmax与GLUT-1、HIF-1α之间有相关性。单因素分析发现GLUT-1、HIF-1α、PI3K表达的喉癌生存率较阴性表达者低。多因素分析发现SUVmax、HIF-1α和p-Akt与喉癌的预后差有关 54例术后接受放射治疗的喉癌患者喉癌组织中,GLUT-1的表达与远处转移明显相关,Pearson相关性分析显示HIF-1α与GLUT-I表达间有相关性,GLUT-1与p-Akt 有相关性(2)转染反义寡核苷酸后,在不同剂量照射后,随着时间的延长Hep-2细胞细胞存活率下降,有显著性差异。 Glut-1 AS-ODN能抑制Hep-2细胞Glut-1mRNA、蛋白的表达。Hep-2细胞转染Glut-1 AS-ODN进行X线照射后,各组间比较,这种抑制作用不是十分明显。转染Glut-1 AS-ODN后的Hep-2细胞照射后,发现出现了G2/M期阻滞, G2/M期阻滞与转染前变化不大。转染组均较未转染组细胞凋亡率增高,这种转染随着时间延长、照射剂量增大而增高(3) Glut-1 SiRNA、apigenin、Wortmannin、LY294002能抑制喉癌细胞Hep-2的克隆,能提高放疗对喉癌细胞的抑制,apigenin、Wortmannin、LY294002分别能提高.Glut-1 SiRNA对喉癌细胞的放射敏感性。(4) 成功建立喉癌Hep-2细胞接种裸鼠移植瘤模型,Wortmanin、Ly294002+GLUT-1 AS-ODN、Wortmanin+GLUT-1 AS-ODN能明显抑制肿瘤的生长(p<0.05);SiRNAGLUT-1实验中,这种放射增敏效果不明显。结论喉癌的放射抵抗或不敏感与喉癌细胞Glut-1表达增高有关,PI3K/Akt信号通路参与其中;特异性抑制Glut-1表达、PI3K/Akt信号通路能提高喉癌的放射敏感性。