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背景和目的目前,卵巢癌是妇科常见恶性肿瘤之一,其死亡率位居女性所有癌症相关死亡率第5位。目前对于晚期及复发卵巢癌的治疗更倾向于靶向基因的精准治疗,突变基因在肿瘤治疗中显现出愈来愈重要的作用。PIK3CA突变可见于多种肿瘤,其突变激活PI3K/AKT通路,在肿瘤的发生发展中扮演着重要的角色。PIK3CA突变和拷贝数变异不仅是高级别浆液性卵巢癌的关键分子特征,在其它类型的卵巢癌中也多有发生。然而,目前临床上尚无用于卵巢癌中针对PIK3CA突变有效的特异性抑制剂。莱菔硫烷(Sulforaphane,SFN)是一种天然小分子化合物,通过抗炎、抗氧化等作用在多种疾病中发挥着治疗作用,研究发现SFN不仅对癌前病变有着积极的预防作用,还能够通过多个途径影响肿瘤发生发展。另外,SFN对逆转化疗耐药、多种药物联合增敏等有着显著效果,且SFN用药后不良反应较少、较轻。据报道SFN可抑制PI3K/AKT通路,但SFN对PIK3CA突变卵巢癌的治疗作用研究较少报道。本研究将从临床数据中探究卵巢癌患者常见的基因突变,分析PIK3CA突变与患者临床病理特征及首次疾病进展期的关系,并在细胞株中深入探索SFN对PIK3CA突变型卵巢癌细胞治疗效果及机制研究。方法回顾性分析2018年1月至2021年12月诊断为卵巢癌的128例患者二代测序结果,分析前十位常见突变基因及其频率;收集并分析患者PIK3CA突变情况与常见临床病理特征的关系;分析患者PIK3CA突变情况与一线治疗后患者无进展生存期的关系。选取PIK3CA突变型和野生型卵巢癌细胞系A2780和OVCAR3,CCK8检测两种细胞系增殖和SFN对其抑制率差异,糖酵解压力检测、线粒体压力检测、Western Blot检测两种细胞系糖酵解能力差异,以及SFN对其影响以及差异。在PIK3CA野生型细胞中建立稳定过表达PIK3CA-E545K突变型及野生型卵巢癌细胞(OVCAR3-M、OVCAR3-WT),并用 RNA-seq 检测分析 OVCAR3-M细胞与OVCAR3-WT细胞的差异表达基因。Western Blot检测SFN对突变型与野生型卵巢癌细胞PI3K/AKT通路的影响。质谱检测SFN处理或未处理的A2780、OVCAR3细胞内小分子代谢物,并通过Western Blot检测SFN对谷氨酰胺的代谢影响。结果1.128例患者二代测序结果显示,最常见的突变基因是TP53,PIK3CA基因突变患者12例(9.4%),有拷贝数变异者5例(3.9%),为常见基因突变第6位,是卵巢癌常见突变基因之一。PIK3CA突变与患者年龄、肿瘤病理类型、FIGO分期、ER、PR、Ki67表达均无相关性(均P>0.05),但与患者一线治疗后首次疾病进展时间PFS1相关,两组患者PFS1生存曲线的差异具有统计学意义(95%CI:21.51~36.49,P=0.042)。2.PIK3CA突变型细胞系A2780(PIK3CAmut)增殖能力及糖酵解均强于PIK3CA野生型细胞系OVCAR3(PIK3CAwt);建立稳定过表达PIK3CA突变型与野生型OVCAR3细胞系后,OVCAR3-M细胞系增殖、糖酵解及有氧氧化均强于OVCAR3-WT。糖酵解通路上的关键酶HK1、HK2表达在A2780、OVCAR3-M细胞系中的表达强于OVCAR3、OVCAR3-WT细胞系。3.SFN抑制卵巢癌细胞的增殖、糖酵解及有氧氧化,并抑制糖酵解通路上的关键酶HK1、HK2表达水平,且在PIK3CA突变型细胞系中的作用较野生型细胞系更明显。4.SFN抑制PI3K/AKT信号通路,通过抑制AKT磷酸化进而调节卵巢癌细胞代谢。SFN对PIK3CA突变所致PI3K/AKT信号通路异常激活的AKT抑制作用明显强于野生型细胞系。5.PIK3CA突变型细胞系TCA循环旺盛,抗氧化能力增强;SFN抑制卵巢癌细胞TCA循环,并通过调控ATF3抑制xCT,影响谷氨酰胺对氧化应激的调节。6.SFN联合谷氨酰胺抑制剂,较二者任一单独用药对卵巢癌细胞抑制作用更明显。结论PIK3CA突变是卵巢癌常见突变基因之一,其突变可能导致患者一线治疗后的疾病进展。SFN通过调节PI3K/AKT通路和ATF3/SCL7A11轴,优先选择性抑制PIK3CA突变型卵巢癌细胞的增殖、糖酵解与抗氧化能力,谷氨酰胺抑制剂可增强SFN抗肿瘤作用。