沈瑛研究团队率先揭示抑制磷酸甘油酸脱氢酶克服肺腺癌靶向治疗耐药的新机制

　　本报讯 近日，基础医学院药理学与化学生物学系沈瑛副研究员课题组在《Theranostics》（IF:8.766）在线发表了题为“Overcoming erlotinib resistance in EGFR mutation-positive lung adenocarcinomas through repression of phosphoglycerate dehydrogenase”的论文，首次发现抑制磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH）能显著抑制肺腺癌耐药细胞增殖，诱导细胞凋亡，逆转耐药。
　　Erlotinib 等表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）靶向治疗敏感性肺腺癌疗效显著，但易耐药复发。已知耐药机制有靶基因突变、旁/下游通路代偿激活等，代谢重编程调控机制也引起越来越多的关注。磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH）是丝氨酸合成途径限速酶，与多种肿瘤的发生发展密切相关，但是在肿瘤耐药中的作用及其机制还没有研究清楚。
　　课题组选取含有EGFR敏感突变（Del19）的肺腺癌细胞株PC9和HCC827构建了耐 Erlotinib 细胞模型，RNA-Seq 检测发现耐药细胞的PHGDH明显上调；LC-MS/MS 靶向氨基酸代谢组学方法检测细胞培养液中20种游离氨基酸的消耗量，丝氨酸是耐药细胞中消耗量最多的，细胞内和分泌到细胞外的丝氨酸含量也大大增加,13C 示踪靶向葡萄糖代谢流分析结果也证实，细胞内葡萄糖来源的丝氨酸含量显著上升；体外细胞实验和体内动物实验结果显示，抑制 PHGDH 能抑制耐药细胞增殖，诱导细胞凋亡，逆转耐药；反之，过表达PHGDH 能促进肺腺癌对 Erlotinib 耐药性产生；深入研究其机制发现，抑制 PHGDH 能引起耐药细胞中 DNA 损伤标志物 γH2AX 显著上升，较亲本株更为显著，活性氧抑制剂 NAC 则能逆转其效应；通过检测细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量比值发现，抑制PHGDH能明显降低 GSH/GSSH 比值，揭示抑制 PHGDH 引起耐药细胞中 DNA 损伤与 PHGDH 通过丝氨酸合成途径调节 GSH/GSSG 含量，调控细胞内活性氧水平有关。本研究揭示PHGDH作为肺腺癌 EGFR-TKIs 耐药的潜在靶标，为PHGDH抑制剂联合 EGFR-TKIs 治疗克服单用 EGFR-TKIs 引起的耐药作用提供实验理论依据。
　　基础医学院硕士研究生董江锴、雷绘敏和梁倩为论文共同第一作者，沈瑛副研究员、朱亮教授和陈红专教授共同完成指导工作。上海交通大学医学院转化医学协同创新中心给予大力支持。课题受到国家自然科学基金、上海市卫计委科研基金、上海交通大学医学院科研基金的资助。