PI4KIIα对乳腺癌淋巴管新生与转移的调控及其分子机制研究

发生癌细胞的淋巴转移是乳腺癌患者死亡的重要原因。我们研究发现磷脂酰肌醇4位激酶PI4KIIα通过调控HER-2活性调控肿瘤诱导血管新生（Li,Oncogene）；文献报道乳腺癌中HER-2活性与淋巴管新生及转移密切相关，那么,PI4KIIα是否也对淋巴管新生和转移具有调控作用？我们初步结果表明在乳腺癌细胞中PI4KIIα显著调控对淋巴管新生和转移起重要作用的EGFR和VEGF-C表达。本课题将在此基础上研究：1.PI4KIIα调控EGFR以及VEGF-C的分子机制和信号通路；2.调控乳腺癌细胞中PI4KIIα对淋巴内皮细胞功能(增殖、迁移、粘附)的影响，；3.利用免疫缺陷鼠肿瘤异源移植模型，确定在内源情况下PI4KIIα对乳腺癌淋巴管新生与转移的作用，包括对淋巴管生成数量、淋巴结转移、肝转移的调控等整体效应。以此发现新的淋巴转移调控分子和调控机制，为乳腺癌治疗提供新的思路。

本项目基于我们的前期发现磷脂酰肌醇4 位激酶PI4KIIα通过调控HER-2 活性调控肿瘤诱导血管新生（Oncogene，2010）及PI4KIIα显著调控对淋巴管新生和转移起重要作用的EGFR 表达,试图论证PI4KIIα能够作为新的淋巴转移调控分子。在本项目支持下通过3年的工作我们取得了以下成果：通过SILAC联合质谱组学鉴定的手段揭示了PI4KIIα通过调控HSP90蛋白表达影响EGFR稳定性，联合抑制PI4KIIα与EGFR有更强的抑制乳腺癌生长的效果（Protein & Cell，2014）; 在进行淋巴转移实验的过程中，受限于PI4KIIα抑制剂的缺乏使实验进程受阻，我们与生物物理所孙飞研究组合作，解析了PI4KIIα的晶体结构，这是目前为止世界上第一个哺乳动物PI4Ks 的三维结构，从中我们鉴定出PI4KIIα的核酸结合口袋，并分析了其与PI3Ks 的不同，同时我们通过计算机分子动力学模拟找到了潜在的PI 结合口袋，为亚型特异抑制剂理性筛选提供基础（Nature Communications, 2014）; 依据上述结构，我们结合虚拟筛选，酶活筛选，细胞效应筛选以及动物抑瘤效果验证等技术手段得到了一个PI4KIIα亚型特异的抑制剂，该抑制剂对PI4KIIα体外酶活的IC50值只有300nM,,并表现出很强的肿瘤生长抑制效果，不管对基础科研还是进一步的临床抗癌药物开发都提供了重要帮助（ Under preparation）。同时我们还通过转基因和CRISPR的手段分别产生了PI4KIIα转基因小鼠和基因敲除小鼠。在后面的几年持续工作中，我们将基于筛选的抑制剂和基因改造小鼠继续深入研究PI4KIIα对乳腺癌淋巴转移和淋巴管新生的影响。