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研究背景:无论在西方国家还是中国,结直肠癌都是高发病种且发病率呈上升趋势。目前新辅助放化疗(术前放化疗+手术+术后辅助化疗)已经成为局部进展期直肠癌的标准治疗模式。通过新辅助放化疗,大约有20-25%的患者能够达到病理完全缓解,即 pCR(pathological complete response,pCR)。不能达到 pCR 的,大约有30%患者是因为放疗抵抗。SGK1(serum and glucocorticoid-regulated kinase 1,SGK1)在调节凋亡、DNA损伤应激、信号转导、离子跨膜运输等方面发挥重要作用,但SGK1和放疗的关系及SGK1影响放疗敏感性的机制报道较少。因此,我们对SGK1和放疗敏感性之间的相关性和机制进行了研究,探索其作为一个增敏靶标的价值和临床意义。研究方法:1.穿刺活检组织标本来自中山大学肿瘤防治中心;根据病理结果分为pCR组(敏感组)和非pCR组(抵抗组);利用转录组测序、免疫印迹、RT-PCR和免疫组化检测人结直肠癌穿刺活检组织样本和细胞系中SGK1表达。2.慢病毒感染的方法构建SGK1稳定过表达细胞株或SGK1抑制剂处理,根据CCK-8和平板克隆形成实验拟合的存活曲线(单击多靶模型)计算平均致死剂量(D0)、增敏比(SER)和20%存活分数(SF2)分析对肠癌增殖和放射敏感性的影响。3.转录组测序和SGK1突变体构建探索SGK1影响放射敏感性的分子机制。4.统计学分析:使用非配对T检验或单因素方差分析比较各组的差异,P<0.05时,认为有显著性差异。研究结果:1.结直肠癌SGK1的表达及与放射敏感性相关对初诊活检的直肠肿瘤组织进行转录组测序,发现SGK1在不敏感组(non-pCR)表达水平明显高于敏感组(p<0.05)。在HT29、SW837、DLD1和LOVO四种肠癌细胞系之间SGK1的表达水平与其对放射的敏感性存在显著的相关性。2.改变SGK1表达可改变细胞对射线的抵抗肠癌 LOVO 细胞过表达SGK1后DO增加,LOVO-SGK1-T1 和 LOVO-SGK1-T3的增敏比(SER)为0.718和0.594,过表达SGK1后,LOVO细胞对射线变得抵抗。体外使用SGK1抑制剂GSK650394对LOVO细胞的增敏比(SER)达到了 3.59。类似的,HT29在SGK1抑制剂GSK650394处理后,SER为1.45,敏感性也变高。3.体内SGK1抑制剂可增加细胞对射线的敏感性在裸鼠移植瘤模型中,联合用药组的瘤体积与对照组相比有统计学差异(p=0.009),在体内使用SGK1抑制剂与射线联合,能改善放疗抵抗。4.SGK1影响放射敏感性的分子机制通过转录组测序分析,发现转录因子ATF3,干扰素途径,P53信号通路可能影响放疗敏感性。研究结论:本研宄从临床样本、细胞水平、动物水平三方面表明SGK1是影响结直肠放疗敏感性的重要分子,抑制其可改善放疗抵抗,其调节机制可能通过转录因子ATF3,干扰素途径,P53信号通路实现。总之,这项研宄揭示了 SGK1在影响放疗敏感性中的作用,并为放疗抵抗提供了潜在的增敏措施。