P53突变介导的AHNAK2蛋白高表达促进胰腺癌瓦伯格效应的机制研究

Pancreatic cancer is one of the most aggressive cancer, characterized by poor prognosis and treatment resistance. The identification of cancer-specific signature may help us to achieve the precision medicine. Based on the expression profiles, Collisson’s classification characterizes the tumour better than somatic mutations and quasimesenchymal subtype is the most aggressive subtype of pancreatic cancer. We find that AHNAK2, the marker of quasimesenchymal subtype, is overexpressed in pancreatic cancer and acts as an independent prognosis marker. The overexpression of AHNAK2, which is directly induced by mutant p53 protein, promotes the Warburg effect and enhances the ability of migration and invasion. We assume that AHNAK2 enhances the Warburg effect by acting as an adaptor protein to modulate mTOR signaling through the spatial coordination of the PKC/PLCγ and other kinases. We tend to investigate the accurate molecular mechanism of AHNAK2 overexpression thus promoting aerobic glycolysis, which may provide an advanced understanding of the biology behavior of quasimesenchymal subtype and shed insight into potential therapeutic targets for pancreatic cancer.

胰腺癌恶性程度高、预后差，缺乏有效治疗手段，因此通过分子分型实现胰腺癌的个体化治疗具有极其重要的临床意义。基于表达谱水平的分型能较准确地反应各胰腺癌亚组的分子特征，其中Collisson提出的分型得到了较为广泛的认可，而其中的准间质亚组恶性程度最高，亟待进一步研究。我们前期研究发现，AHNAK2作为准间质亚组的标志性基因，在胰腺癌组织中的表达显著升高且与患者的预后密切相关。进一步研究发现，突变型p53蛋白作为转录因子促进了AHNAK2的表达，而高表达的AHNAK2显著增强了胰腺癌的侵袭转移能力及瓦伯格效应。因此我们推测，突变型p53诱导的AHNAK2作为衔接蛋白通过对PKC、PLCγ及mTOR等关键通路分子的调控，促进了胰腺癌的瓦伯格效应。本课题将进一步研究AHNAK2的表达调控及促进有氧糖酵解的分子机制，以期通过我们的研究加深对胰腺癌生物学特征的认识并为其治疗提供新的思路。

胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)是恶性程度最高的肿瘤之一，其起病隐匿、侵袭性强、预后极差，被称为“癌中之王”。 胰腺癌至今缺乏有效治疗手段，因此通过分子分型实现胰腺癌的个体化治疗具有极其重要的临床意义。基于表达谱水平的Collisson分型能准确地反应各胰腺癌亚组的分子特征，是目前最受认可的分型标准，而Collisson分型中的准间质亚组恶性程度最高，对治疗反应极差。本课题通过Realtime-PCR以及免疫组织化学方法验证了AHNAK2作为准间质亚组的标志性基因，在胰腺癌组织中的表达显著升高，并通过生存分析发现其表达水平与患者的预后密切相关。在体外实验中，我们发现AHNAK2可以促进肿瘤的增殖以及侵袭转移能力并增强肿瘤的无氧糖酵解能力。课题组利用半乳糖培养实验，证明了AHNAK2对于肿瘤的促进作用是通过影响肿瘤的无氧糖酵解实现的。课题组进一步利用裸鼠皮下成瘤模型，证明体内敲减AHNAK2的表达同样能够起到抑制肿瘤增殖的作用。课题组进一步探索了AHNAK2的表达调控机制，干扰TP53基因能够抑制AHNAK2表达，而转入TP53基因质粒能够明显增强AHNAK2的表达，我们进一步通过ChIP实验证实了TP53作为转录因子能与AHNAK2的转录子区域结合。为了研究AHNAK2对于肿瘤瓦博格效应的调控机制，课题组首先通过生物信息学分析筛选了AHNAK2下游可能影响的通路，我们进一步利用Western Blot蛋白水平验证干扰AHNAK2表达对于糖酵解过程关键调控蛋白HIF-1α的表达。我们利用蛋白酶抑制剂MG132发现AHNAK2通过调控HIF-1α的合成从而影响其表达。综上所述，该课题首次发现胰腺癌准间质亚组中TP53/AHNAK2/HIF-1α轴通过促进胰腺癌的瓦博格效应进而增强了肿瘤的增殖以及侵袭转移能力，为胰腺癌的治疗提供了新的潜在靶点。