DDX3在突變與野生型KRAS結直腸癌對cetuximab抗藥性之角色(1/3)

現正執行之計晝已證實DDX3在KRAS突變與野生型之結直腸癌都會經由PI3K/AKT路徑，活化 P-catenin轉錄ZEB1的表現，促進結腸癌細胞增生和侵襲之能力。DDX3高表現之結直腸患者有較差 之5-FU治療反應以及臨床預後。目前KRAS突變已做為anti-EGFR antibody - cetuximab (CTX)治療 之臨床指標，但是KRAS野生型（wild-type, WT)患者亦會產生CTX之抗藥性。因此探討何種基因表 現能預測CTX之抗藥性，在臨床治療上將有些貢獻。由本研究初步結果得知，DDX3高表現之結腸 癌細胞有較差之CTX毒殺能力，而此能力與KRAS突變與否無關。因此假設DDX3表現可做為結直 腸癌之CTX標靶治療的輔助指標。為了證明此假設，本計晝擬分三年探討DDX3是經由何訊號路徑 或改變何種基因表現產生CTX抗藥性。本計晝將依照找出之作用分子機轉，提出可行之治療策略， 來改善CTX之治療反應。DDX3會促進KRAS之轉錄表現、reactive oxygen species (ROS)之產生以 及增加HIF-1a和YAP1之表現。已知KRAS突變型細胞會經由活化MEK/ERK路徑引起CTX之抗藥 性，但是KRAS-WT細胞如何引起CTX抗藥性，至今仍不清楚。HIF-1a會直接經由轉錄層次促進 DDX3表現，因此本計晝假設DDX3/KRAS/ROS/HIF-1a回饋路徑可能參與DDX3引起之CTX抗藥性。 因此本計晝第一年：（1)利用相關抑制劑以及shRNA確定此回饋路徑是否參與CTX抗藥性？（2) DDX3/KRAS/ROS/HIF-1A回饋路徑是否造成CTX無法抑制DDX3持續誘發HIF-1a表現而造成CTX 抗藥性？（3) KRAS突變與野生型細胞DDX3是否經由不同之路徑引起CTX抗藥性？（4) KRAS突變與 野生型細胞是否需要不同之抑制劑克服CTX之抗藥性？第二年：將探討（1)以HIF-1a抑制劑或ROS 清除劑，了解KRAS突變與野生型細胞DDX3誘發之CTX抗藥性，是否都會經由ROS/HIF-1A/YAP1 路徑？（2)探討HIF-1a是經由何作用機制，增強YAP1表現？已知YAP1進入細胞核會抑制細胞凋亡， 假設DDX3會促進YAP1表現於細胞核，抑制細胞凋亡。因此探討（3) YAP1是否經由改變凋亡機制 造成CTX抗藥性？本研究將以apoptotic protein array確定何種凋亡相關基因，可能參與DDX3引起之 CTX抗藥性？（4)瞭解YAP1是否會抑制PTEN之表現而活化AKT訊號路徑，穩定抗凋亡蛋白之表現 而造成CTX之抗藥性？第三年：將以臨床前之治療動物模式，了解HIF-1a抑制劑是否確實能抑制 YAP1之表現，而改善CTX之治療反應。建立DDX3高表現之KRAS野生型和突變型結腸癌細胞 stable clone注射於裸鼠皮下和尾靜脈，產生腫瘤以及以orthotopic colorectal cancer model 了解施予 CTX, CTX + HIF-1a inhibitor, CTX + AKT inhibitor,和 CTX + MEK/ERK inhibitor 等合併治療策略，何 者能有效克服DDX3引起之CTX抗藥性，而達到抑制腫瘤形成？所有實驗動物都將摘取腫瘤組織進 行 immunohistochemistry 分析，以了解 DDX3, HIF-1a, p-ERK, p-AKT, YAP1 和凋亡相關基因之表現， 是否參與CTX之抗藥性？並找出何種合併治療模式，能有效克服DDX3引起之CTX抗藥性。因此 本計晝之研究成果，將有助於了解DDX3是否可做為CTX標靶治療之輔助生物指標？並提出可能之 治療策略，做為將來進行臨床實驗之依據。