雌激素调控NOK介导肺癌EMT的作用及机制研究

As a member of protein tyrosine kinase family, Novel Oncogene with Kinase-domain(NOK) is a new candidate for oncogene. Our previous studies have found that NOK is related to the metastasis of lung cancer, and NOK can promote the activation of GSK-3β which is the key signaling molecule in epithelial-mesenchymal transition(EMT) process. These suggest NOK may be involved in the process of EMT in lung cancer. But it is still unclear what mechanism regulates NOK in lung cancer cells. Our preliminary experiments showed that estrogen in lung cancer cells can regulate the expression of NOK gene, while the bioinformatics analysis found there was potential estrogen react element in the promoter region of NOK. Thus, we hypothesize: estrogen affects the activation of GSK-3β by regulating NOK gene expression, and then participates in the process of lung cancer EMT occurrence. The siRNA interference, reporter gene, nude mouse transplantation tumor experiment and other methods will be employed in this research to verify the role of estrogen and NOK in lung cancer EMT occurrence in vivo and in vitro, and to analyze the regulatory effect and mechanism of estrogen on NOK, so as to lay the foundation for systematically elaborating the mechanism that estrogen induces the metastasis of lung cancer and exploring new methods for treating lung cancer metastasis.

Novel Oncogene with Kinase-domain（NOK）属于蛋白酪氨酸激酶家族，是一种新的候选癌基因。我们前期的研究发现NOK和肺癌的转移相关，且NOK能够促进上皮间质转化（EMT）过程中关键信号分子GSK-3β的活化，提示NOK可能参与了肺癌EMT的发生过程。但是NOK在肺癌细胞中受何种机制调控仍不清楚。我们的预实验结果显示雌激素在肺癌细胞中对NOK基因的表达具有调节作用，生物信息学分析发现NOK的启动子区存在潜在的雌激素反应原件。由此，我们提出假设：雌激素通过调控NOK基因表达，影响GSK-3β的活化，进而参与了肺癌EMT发生的过程。本课题拟采用siRNA干涉、报告基因、裸鼠成瘤实验等方法，从体内和体外水平验证雌激素及NOK在肺癌EMT发生中的作用，分析雌激素对NOK的调控作用及机制，进而为系统阐述雌激素诱导肺癌转移的机制和探索肺癌转移治疗的新方法奠定基础。

背景：同样烟草暴露下女性罹患肺癌风险更高提示雌激素可能在肺癌发生发展中扮演重要角色；NOK（Novel Oncogene with Kinase-domain）可能参与肺癌转移及EMT过程，然而具体机制需进一步证实。雌激素可上调肺癌细胞NOK mRNA表达，且NOK启动子区存在3个潜在的雌激素反应原件。雌激素、NOK在肺癌发生发展中的作用有待于深入探讨。.内容：1. 患者雌激素水平与各类临床样本中NOK表达的关系，以及相关预后分析。2. 不同类型雌激素受体对NOK表达的影响。3. NOK促肺癌EMT的具体机制。.结果：1. 肺腺癌组织、恶性胸水、胸膜转移瘤中NOK的表达增高，且NOK水平与患者血浆雌激素含量呈正相关；NOK高表达预示不良预后。2. 雌激素与雌激素β受体拮抗剂共处理后，肺癌细胞中NOK表达下调、细胞迁移及侵袭能力减弱，而雌激素与雌激素α受体拮抗剂共处理后上述效应不明显。3. 在非小细胞肺癌组织中，NOK与p-GSK3β(Tyr216)蛋白呈显著负相关，且NOK高表达及p-GSK3β(Tyr216)低表达的患者术后生存时间更短。NOK表达与p-Akt（Thr308）、p-GSK-3β（Ser9）及N-cadherin含量呈正相关；免疫荧光共聚焦技术示在细胞内NOK与Akt、GSK3β存在共定位；此外，上调肺癌细胞NOK表达可激活AKT/GSK3β通路。4. 非小细胞肺癌中NOK与SUMO1存在正相关关系；调控肺癌细胞SUMO1表达后，NOK水平呈现与SUMO1一致的变化趋势。5. 非小细胞肺癌患者高表达NOK或低表达SPINT2与不良预后、肿瘤侵袭及转移相关；高表达NOK可下调肺癌细胞中SPINT2的表达，而过表达SPINT2可逆转NOK的促非小细胞肺癌进展作用；生存分析示高水平NOK及低水平SPINT2 提示更差预后。6. 非小细胞肺癌组织中NOK的表达与p-FoxO1呈现正相关关系。上调肺癌细胞NOK的表达后，FoxO1磷酸化水平升高；而过表达突变FoxO1、降低FoxO1磷酸化水平后，可逆转NOK所介导的细胞迁移、侵袭能力增强以及促上皮间质转化效应。.结论：课题验证了在肺癌中雌激素对NOK的调控作用，并阐明了NOK促肺癌转移及EMT的多个具体机制，为肺癌转移的诊治提供了重要参考。