PHLDB2通过调变Akt3促进结直肠癌转移的分子机制研究

Tumor metastasis is a major contributor to the deaths of colorectal cancer patients. Aberrant activation of PI3K/Akt pathway is often found in the metastatic progression of colorectal cancer. As a main signaling molecule of this pathway, the role of an Akt isoform, Akt3, in colorectal cancer metastasis is still unclear. Based on clinical samples, we identified PHLDB2 as a potential mediator of metastasis. Our preliminary work showed that PHLDB2 was upregulated in the liver metastases of colorectal cancer, and its expression promoted the liver metastasis and colonization of colorectal cancer cells. Further study revealed that PHLDB2 expression significantly correlated with Akt3. We found that PHLDB2 expression up-regulated the expression of Akt3 and activated the Akt signaling pathway. On the basis of these evidences, this project intends to clarify the molecular mechanism by which PHLDB2 promotes the metastasis of colorectal cancer via regulating Akt3. Also, we will evaluate the potential value of PHLDB2 as a predictor of colorectal cancer metastasis. Our study will lead to a better understanding of PHLDB2-mediated colorectal cancer metastasis, providing a theoretical basis for further clinical applications.

肿瘤转移是导致结直肠癌病人死亡的主要原因之一，其分子机制还有待进一步阐明。结直肠癌转移过程中PI3K/Akt信号常处于异常活化的状态，Akt作为该通路主要的信号分子，其亚型Akt3在结直肠癌转移过程中的作用尚不明确。我们基于临床样本筛选出了潜在的转移相关分子PHLDB2。前期研究发现PHLDB2在结直肠癌的肝转移灶中表达上调，其表达增强了结直肠癌细胞的肝转移和定植能力。基于前期筛选验证，我们发现PHLDB2的表达水平与Akt3密切相关，PHLDB2可上调Akt3的表达并活化Akt信号通路。在此基础上，本项目拟结合细胞和动物模型阐明PHLDB2通过调变Akt3从而介导结直肠癌转移的分子机制；明确PHLDB2作为转移预测分子在结直肠癌中的应用价值。本项目的实施将有助于阐明PHLDB2介导结直肠癌转移的机制，为后续的临床应用提供理论基础。

肿瘤转移是绝大多数结直肠癌病人的直接死因，目前以EGFR单克隆抗体为代表的一线靶向药物已经在部分转移性肠癌病例中取得了一定的临床疗效，但尚有很大一部分病例的获益极其有限，其分子机理仍有待进一步阐明。本项目以结直肠癌转移为研究对象，基于个体配对的肿瘤原发及转移样本，重塑了肿瘤的转移进化过程；通过原发灶及肝转移的对比分析，筛选与结直肠癌肝转移相关的潜在调控分子；以结直肠癌体内外模型为基础，结合生物信息学及分子细胞生物方法，分析了PHLDB2在结直肠癌转移过程的表达变化及相关分子机制；结合临床及病理信息，明确了PHLDB2介导的分子事件在治疗过程中的临床意义。在本项目的研究中，我们基于肿瘤克隆重建对结直肠癌的转移进化模式进行了总结，发现原发灶中的不同克隆在转移前即具有不同的器官趋向性，同一个体肝转移灶相比原发灶在转录层面存在显著差异，其中，PHLDB2在结直肠癌肝转移灶中的表达量显著高于原发灶，其高表达与结直肠癌患者的不良预后相关。进一步研究表明，PHLDB2可通过激活EGFR信号通路促进结直肠癌转移。机制研究表明，PHLDB2可通过第1163位精氨酸（Arg1163）直接结合并稳定EGFR，激活其入核相关信号通路并调控下游基因转录。此外，PHLDB2所介导的EGFR的核移位使结直肠癌细胞在体内外水平对西妥昔单抗药物反应性降低。本项目基于肿瘤的转移进化模式提出原发灶及转移灶对比性分析在临床治疗决策及肿瘤研究中的必要性。通过原发灶及肝转移的对比分析，我们筛选了一批与结直肠癌肝转移相关的潜在调控分子，并对其中在肝转移灶中显著上调的候选分子PHLDB2进行了功能性探索，从实验水平证明了PHLDB2可作为潜在的肿瘤转移与西妥昔单抗药物反应的潜在标志物。在本项目研究经费的资助下，已经在本领域主流SCI期刊以第一作者及共同第一作者发表论文4篇，包括消化领域主流期刊Gut、Journal Of Hepatology等。