結(jié)直腸癌(colorectal cancer, CRC)是最常見的惡性腫瘤之一。中國結(jié)直腸癌患者的KRAS基因突變概率高達(dá)30%-50%,KRAS基因突變是導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)的關(guān)鍵因素。大量臨床研究表明此類患者未能從抗EGFR靶向治療中獲益,從而導(dǎo)致我國結(jié)直腸癌腫瘤相關(guān)死亡率呈現(xiàn)快速上升趨勢。目前針對存在KRAS突變的CRC的治療策略有抑制KRAS激活或抑制KRAS下游促增殖信號通路MEK/ERK的活化,但均以二期臨床試驗失敗而告終。因此,研發(fā)針對KRAS基因突變結(jié)直腸癌患者的治療方案和藥物,成為提高治愈率、降低死亡率的關(guān)鍵。
近日,我校中山醫(yī)學(xué)院高國全教授團隊在二甲雙胍治療KRAS突變型結(jié)直腸癌的研究中取得新進展。研究結(jié)果于2020年5月22日以研究長文(Article)形式發(fā)表在國際知名雜志PNAS(中科院一區(qū),IF=9.58),題為“Metformin selectively inhibits metastatic colorectal cancer with KRAS mutation by intracellular accumulation through silencing MATE1”。

KRAS野生型和KRAS突變型結(jié)直腸癌細(xì)胞中二甲雙胍敏感性差異機制示意圖
二甲雙胍已被報道是一種潛在的新型抗腫瘤藥物,但在結(jié)直腸癌臨床實驗中其治療作用存在差異和爭議。本研究發(fā)現(xiàn),對于接受標(biāo)準(zhǔn)抗腫瘤治療的合并糖尿病的KRAS突變型結(jié)直腸癌患者,服用二甲雙胍其中位生存時間比服用其他降糖藥物延長37.8個月;相反,二甲雙胍不能改善野生型KRAS結(jié)直腸癌患者的生存時間。有趣的是,與臨床分析一致,在細(xì)胞模型和PDX模型中,二甲雙胍主要在KRAS突變細(xì)胞和腫瘤中積累,但不在KRAS野生型細(xì)胞和腫瘤中蓄積。機制研究表明,突變的KRAS蛋白通過上調(diào)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1 (DNMT1),導(dǎo)致二甲雙胍排出細(xì)胞的轉(zhuǎn)運泵分子 (MATE1) 高甲基化和表達(dá)下調(diào)。該研究結(jié)果為KRAS突變的結(jié)直腸癌患者受益于二甲雙胍治療提供了依據(jù)。該研究團隊正在中山大學(xué)腫瘤防治中心進行前瞻性臨床試驗,將為二甲雙胍的使用提供更直接的證據(jù)。
博士生謝晉燁、夏良平教授(中山大學(xué)腫瘤防治中心)、博士生向微、何文卓醫(yī)生(中山大學(xué)腫瘤防治中心)為該論文的第一作者。高國全教授、周倜副教授、楊霞教授是共同通訊作者。本研究受到科技部重大專項、重點研發(fā)項目和國家自然基金等項目的支持。
論文鏈接:https://www.pnas.org/content/early/2020/05/21/1918845117