流行病学研究提示一线降糖药二甲双胍具有抗肿瘤活性，但机制不清。糖代谢改变是肿瘤细胞的主要特征。已知二甲双胍是通过激活AMPK促进外周组织利用葡萄糖来维持血糖平稳；LKB1位于AMPK上游，能被二甲双胍间接激活。LKB1是重要抑癌基因，还是肿瘤细胞糖代谢重组的重要通路。预实验发现二甲双胍抑制肺癌细胞增殖作用与糖利用下降程度密切相关；肺癌组织LBK1表达降低。因此我们推测二甲双胍通过LKB1调节肿瘤细胞糖代谢发挥抗肿瘤活性。本课题拟用细胞模型，运用基因转染、siRNA干扰等技术观察LKB1表达和沉默对二甲双胍抑制非小细胞肺癌糖代谢和增殖的影响；通过非小细胞肺癌病人(合并2型糖尿病)队列，用生存分析法研究二甲双胍与LKB1在改善非小细胞肺癌预后上的协同关系，为个体化治疗提供新思路。本研究从细胞和人体层次阐明LKB1在二甲双胍改善非小细胞肺癌预后中的作用，为防治非小细胞肺癌提供新思路和新靶点。

Recent epidemiologic research suggests an anti-tumore role of metformin, but the mechanisms remain unclear. Metabolism remodelling is one of the major characteristics for cancer cells. LKB1 is not only an important anti-tumore gene, but also plays a role in glucose metabolism remodelling in cancer cells. It is known that metformin improves glucose utilization in peripheral tissues via activating AMPK. LKB1 locates upsteam of AMPK and can be indirectly activated by metformin. In our pilot study, we found metformin inhibited cell proliferation dependent on glucose utilization; the expression of LKB1 in lung cancer tissue was low. We thus hypothesisze that the anti-tumore role of metformin is via glucose utilizaiton inhibition via LKB1. We propose to investigate the role of LKB1 via cell model by using siRNA interference in cell models. We will also analyze the relationship between metformin, LKB1 on the prognosis of in a cohort of non-small cell lung cancer patients with concurrent type 2 diabetes. This proposal investigates the role of LKB1 on the prognosis of non-small cell lung cancer and will provide new clue for the prevention and treatment of non-small cell lung cancer.

肺癌是我国居民第一位的肿瘤死亡原因，揭示其内在机制、寻找潜在预防和治疗靶点具有重要的意义。本项目通过APC模型、Joinpoint回归、负二项Poisson模型阐明了我国居民各年龄组、性别和地区（城乡）的肺癌死亡率变化趋势。运用Nordpred模型预测了2025–2029年的男性和女性肺癌年龄标化死亡率的变化情况。通过H1299和A549细胞模型，CCK8实验和MTT实验表明二甲双胍的细胞增殖抑制作用呈现浓度和时间依赖性。二甲双胍处理后，胞内ATP浓度随浓度增加而降低，耗氧量呈下降趋势。二甲双胍作用于非小细胞肺癌H1299细胞，低剂量下导致LKB1翻译和蛋白表达上调，随剂量增加，细胞增殖抑制呈现下降趋势；二甲双胍对非小细胞肺癌增殖呈现出独立于LKB1的抑制作用，对非小细胞肺癌糖代谢相关指标的影响呈现出独立于LKB1的抑制作用。肿瘤细胞RNA测序结果显示，在二甲双胍作用下，与葡萄糖代谢相关的基因和通路的mRNA表达，呈现显著的差异表达。差异表达的lncRNA，网络分析显示与能量代谢相关的通路存在较多的联系。本项目通过敏感性分析，发现不同的队列设计方案在评估在二甲双胍改善非小细胞肺癌病人生存上作用的结果有很大的差异，系统分析后发现immortal time bias是主要原因，归纳出偏倚在设计上的四种表现，本项目组提出方法学上的解决方案。