AURKA通过调控SDCBP促进食管癌增殖的机制探讨

Esophagus cancer is one of the malignant tumors that severely influence people，health and it is an important strategy to explore the key factors that participate in esophagus cancer proliferation. Aurora kinases（AURKA） are a family of serine/threonine kinases that are closely related to the development of cancer. However, the mechanism how AURKA regulate cancer development is to be further investigated. Our previous in vitro and in vivo study shows that the highly expressed AURKA can promote the proliferation of esophagus cancer. Furthermore, we found that AURKA can interact with SDCBP and maintain SDCBP stability by inhibiting SDCBP degradation. AURKA and SDCBP expression are positively related with each other in both esophagus cancer cell lines and tissues. This research is to explore the mechanism how AURKA promotes esophagus cancer proliferation through regulating SDCBP by using mass spectrum technology, protein interaction methods，PDX model and clinical tissues. This research will study new substrates of AURKA, providing new theoretical foundation for therapy targeting AURKA.

食管癌是严重影响人类健康的恶性肿瘤，发现参与食管癌增殖过程中的关键性分子及其作用机制是靶向治疗食管癌的重要策略。AURKA 属于Aurora丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，与肿瘤的发生发展密切相关，然而其在食管癌增殖中的作用机制仍需进一步阐明。我们前期体外和体内实验研究显示食管癌中高表达的AURKA能够促进其增殖活性， 并且AURKA可以直接结合SDCBP，能够通过抑制SDCBP的降解来稳定SDCBP蛋白的表达。AURKA和SDCBP在食管癌细胞系和病人组织中均高表达，两者的表达呈正相关。本课题拟通过质谱筛选技术、蛋白质相互作用技术、PDX动物模型和临床标本研究AURKA通过调节SDCBP进而促进食管癌增殖活性的机制。该研究探索AURKA新的作用底物，为针对AURKA的靶向治疗提供了新的理论依据。

食管鳞状细胞癌（esophageal squamous cell carcinoma, ESCC）是恶性程度较高的消化道肿瘤之一，目前缺乏治疗的有效靶点。极光激酶A（Aurora kinase A，AURKA）属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在调节细胞的有丝分裂过程中起着重要作用。AURKA作为癌基因在肿瘤形成中起着重要的作用，促进多种类型的肿瘤发生。但是AURKA的作用机制特别是AURKA在ESCC中的底物蛋白研究甚少，这些研究的不足阻碍了AURKA抑制剂在ESCC中的进一步应用。本课题通过His-pull down和液相质谱分析技术筛选并验证多聚糖结合蛋白（Syndecan binding protein，SDCBP）作为ESCC中AURKA的底物蛋白，并进一步研究AURKA对SDCBP的调节机制。本项目研究内容分为以下四个部分：1）筛选SDCBP作为ESCC中AURKA的下游底物蛋白；2）探讨AURKA磷酸化SDCBP后对SDCBP的调节作用；3）研究SDCBP在ESCC中的表达和功能；4）研究ESCC中SDCBP下游信号通路。本项目通过免疫共沉淀实验、蛋白激酶实验验证SDCBP能否作为AURKA的底物蛋白，通过western blot、RT-PCR、体外泛素化实验研究AURKA对SDCBP稳定性的调节，通过免疫组化实验研究SDCBP在ESCC中的表达及其和病人临床分期、预后的关系，通过MTT、软琼脂克隆形成实验、CDX、PDX动物模型研究SDCBP在ESCC中的功能，通过免疫共沉淀实验、免疫荧光实验、western blot研究SDCBP对EGFR/PI3K/Akt信号通路的调控作用。结果表明，AURKA能够结合并磷酸化SDCBP的Ser131和Thr200位点，SDCBP是AURKA新的底物蛋白。AURKA通过磷酸化SDCBP维持SDCBP的蛋白稳定性，抑制SDCBP的泛素化降解。SDCBP在ESCC中表达升高，和病人更晚的临床分期和不良预后相关，在功能上SDCBP能促进ESCC细胞增殖和肿瘤生长。机制上，SDCBP和EGFR结合，维持EGFR在细胞膜上的稳定性，激活EGFR/PI3K/Akt信号通路。本课题研究AURKA通过SDCBP促进ESCC细胞增殖和肿瘤生长的分子机制，为靶向AURKA-SDCBP-EGFR轴在ESCC中的应用提供了理论依据。