HUNK对胰岛素样生长因子1受体抑制剂耐药效调控的分子机制研究

Insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R) plays an important role in cancer progression, invasion and metastasis. Also Drugs that inhibit IGF-1R showed encouraging activity in early clinic trial, but insufficient benefit in unselected patients due to the lacking of predictive biomarker. Here, we performed a high-throughput siRNA screen to identify genes whose silencing enhanced the sensitivity to IGF-1R inhibitor. There were 12 hits to be identified from two round screenings. One of candidate hits, Hormonally Up-regulated Neu-associated Kinase（HUNK） was poorly characterized, shown to mediate the resistance to IGF-1R inhibitor, and also found to negatively regulate IGF-1R signaling. In this study, we would like to focus on the investigation of molecular mechanism of IGF-1R inhibitor resistance regulated by HUNK and the function of HUNK in cancer using molecular biology, cell biology, biochemistry and bioinformatics. This will be able to provide a guide for patient selection in next stage of clinical trial and provide a considerable insight for clinical application of IGF-1R inhibitor. Keyword: HUNK, IGF-1R, resistance, biomarker.

胰岛素样生长因子1受体（IGF-1R）被证实在肿瘤发生，发展，侵袭和转移中扮演重要角色。然而由于缺乏有效的生物标记，诸多针对该受体的抑制剂并未使临床患者有很大受益。我们执行了高通量siRNA筛选去筛选哪些基因沉默会加强IGF-1R抑制剂药效, 经过两轮筛选最后确认了12个候选基因。其中Hormonally Up-regulated Neu-associated Kinase（HUNK）功能尚未报道。我们发现该基因沉默后，极大加强了IGF-1R抑制剂药效，同时发现它负调控IGF-1R信号通路。本课题将运用分子生物学、细胞生物学、生物化学和生物信息学手段研究该激酶如何调控IGF-1R抑制剂耐药效的分子机制及其在肿瘤发生，发展、侵袭和转移的作用。同时也将研究其在体内是否还会介导对抑制剂耐药性。这些问题的回答将为下一阶段临床筛选病人试药提供理论指导，也将会对IGF-1R抑制剂临床应用提供理论基础。

胰岛素样生长因子 1 受体（IGF1R） 在肿瘤发生，发展，侵袭和转移中扮演重要角色。然而由于缺乏有效的生物标记物， 许多针对该受体的抑制剂并没发挥较好的临床效果。 本项目计划通过分子、细胞及生物信息学等技术手段联用阐述参与 IGF1R 抑制剂抵抗的分子的功能及潜在机制，并进一步挖掘 IGF1R 抑制剂耐药性的解决方案。 我们通过一个高通量 siRNA 文库， 确认了 12 个导致 IGF1R 抑制剂耐药的候选基因。其中对Hormonally Up-regulated Neu-associated KinaseHUNK） 的基因功能进行了深入研究。本项目执行情况良好，我们发现 HUNK 基因介导了 IGF1R 抑制剂在肠癌中的药物抵抗。 HUNK 基因沉默和敲除后，极大加强了胰岛素样生长因子 1 受体抑制剂药效， 显著抑制肠癌细胞系生长。随后，我们通过高通量测序和生物信息学分析发现， HUNK 基因敲减导致 IGF2R 基因表达下调，而 IGF2R 可通过与 IGF2 结合从而抵抗 IGF1R 抑制剂对细胞的生长抑制。通过深入的生化及细胞生物学研究，我们发现 HUNK 基因敲减和敲除后，下调了 JNK/Jun 信号通路，导致 IGF2R 表达量降低，从而最终导致 IGF1R 抑制剂的敏感。同时高表达 HUNK 基因，则导致 IGF2R表达上调，则导致细胞抵抗 IGF1R 抑制剂。以上结果揭示了 HUNK 蛋白参与 IGF1R 抑制剂的耐药性及其中的分子机制， 将会为下一阶段临床筛选病人试药提供理论指导，这也将会对 IGF1R 抑制剂临床应用提供理论基础。