活化AMPK下调促结肠癌自激注入关键分子FSCN1表达的作用及其分子机制研究

结肠癌发病率高，转移是结肠癌病人死亡的主要原因。因此，研究结肠癌转移发生新的机制是提高临床治疗效果的关键。肿瘤自激注入理论认为：转移不仅是原发肿瘤不断播散的过程，发生转移的肿瘤细胞还能回到原发癌组织定植，并促进原发肿瘤生长。FSCN1是促肿瘤自激注入的关键分子，FSCN1高表达与结肠癌转移及自激注入密切相关。而FSCN1低表达能有效抑制肿瘤自激注入的发生。申请者前期研究表明AMPK激活在多种肿瘤转移及治疗中发挥重要作用，结肠癌细胞AMPK活化能下调FSCN1表达，但具体分子机制不明。我们推测：AMPK激活后下游MRLC可能通过PKC双向调节机制等介导MRLC与FSCN1的表达，进而可能抑制肿瘤自激注入过程。本项目拟采用小动物活体成像技术、RT-PCR和基因重组技术等研究活化AMPK通路下调结肠癌FSCN1表达的相关分子机制，为临床防治结肠癌转移提供新的思路和治疗靶点。

腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）是调节细胞能量代谢平衡的蛋白激酶，最近的研究发现其具有促肿瘤凋亡、抑制肿瘤细胞转移的作用。Fascin1（FSCN1）是细胞骨架蛋白，它的主要功能是与肌动蛋白结合，使细胞形成线状或片足的突起，增加细胞的运动功能。近来，关于FSCN1与肿瘤侵袭、转移密切相关的推测得到大量研究证实。我们研究发现FSCN1在人结肠癌组织中过表达并促进结肠癌细胞的增殖和迁移。而通过siRNA沉默FSCN1基因的表达抑制了结肠癌细胞的增殖与迁移。在体外培养的结肠癌细胞中，活化AMPK抑制了下游mTORC1活化，诱导结肠癌自激注入关键分子FSCN1降解，从而抑制结肠癌癌细胞的增殖和迁移。同时，我们的实验中致力于找到能调节AMPK活性的microRNA分子，并发现microRNA-451对AMPK有显著的调节作用。我们研究证实，在人结肠癌组织中，高表达的microRNA-451抑制了AMPK的活化。而microRNA-451抑制剂（antagomiR-451）解除microRNA-451对LKB1-AMPK的抑制作用而激活AMPK。进一步研究发现，antagomiR-451具有和AMPK激动剂（p-ACC）类似的特性。在体外培养的结肠癌细胞中，antagomiR-451活化AMPK的同时，诱导上述促癌基因FSCN1降解，并抑制癌细胞的增殖和迁移。因此，antagomiR-451可能通过激活AMPK信号通路抑制结肠癌细胞的增殖和迁移。由于microRNA-451在正常组织中表达很低，而在结肠癌组织中呈高表达，因此antagomiR-451可特异性活化结肠癌细胞内的AMPK信号通路，而靶向性的抑制结肠癌自激注入关键分子FSCN1的表达，从而抑制结肠癌细胞的增殖与迁移。此研究为靶向激活AMPK抗结肠癌转移理论提供新的支持，为开发新型AMPK激活剂治疗结肠癌提供实验依据。