Pyk2在FOXQ1激活EGFR信号途径促进结直肠癌生长转移过程中的机制研究

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common tumors in the world, whose pathogenesis on progression is still unclear. Tyrosine kinase Pyk2 has recently been demonstrated to promote malignant phenotypes in multiple tumors. However, its role in CRC progression remains unexplored. Our preliminary study indicated that FOXQ1 might regulate EGFR signaling positively by activating HB-EGF expression at transcriptional level. Moreover, we detected abnormally high expression of Pyk2 in CRC tissues compared to that in normal colonic epithelia. By constructing Pyk2-overexpressiong CRC cells, we found that Pyk2 promoted cell proliferation rate as well as colony formation ability. Upregulation of Pyk2 could induce phosphor-activation of AKT and ERK1/2 as typical downstream effectors of EGFR signaling. We therefore hypothesize that, Pyk2 is required in transduction of EGFR signaling activated by FOXQ1. In present study, we attempt to identify if FOXQ1 could transcripitionally activating HB-EGF by luciferase reporter assay and chromosome immunoprecipitation assay (ChIP). Functional assays based on CRC cell lines would be conducted to demonstrate the functional effects of Pyk2 in CRC progression as well as the molecular mechanism under it. Xenograft mouse model would be established to evaluate the effect of Pyk2 on tumor growth and.metastasis. The association among FOXQ1, Pyk2 and EGFR signaling would be analyzed by immunohistochemistry (IHC) using human CRC tissues. This study is expected to provide theoretical evidence for Pyk2 as a novel target in anti-CRC strategy.

结直肠癌是常见的恶性肿瘤，其生长转移机制仍不明确。酪氨酸激酶Pyk2近期被发现参与调节多种肿瘤的发生发展，但其在结直肠癌中的功能机制未见报道。我们前期研究发现：FOXQ1可能通过转录激活HB-EGF的表达而活化EGFR信号途径；Pyk2在结直肠癌组织中高表达，在结直肠癌细胞中过表达Pyk2可以活化EGFR信号中的下游效应分子AKT和ERK1/2，并促进细胞的增殖和克隆形成能力，因此我们推测由FOXQ1激活的EGFR信号在传导过程中依赖Pyk2的功能。本项目拟运用荧光素酶报告基因和ChIP方法，鉴定FOXQ1对HB-EGF的转录激活作用；利用结直肠癌细胞系，研究Pyk2对结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭等功能的影响并解析其分子调控机制，利用裸鼠成瘤实验研究其对肿瘤体内形成能力的影响；收集结直肠癌临床样本对关键分子和信号通路进行关联性分析。以期为Pyk2成为结直肠癌诊断治疗新靶点提供理论依据。

非受体酪氨酸激酶Pyk2被发现参与调节多种肿瘤的发生发展，但其在结直肠癌中的功能机制未见报道。我们前期研究发现FOXQ1可能通过转录激活HB-EGF的表达而活化EGFR信号途径；Pyk2在结直肠癌组织中高表达，在结直肠癌细胞中过表达Pyk2可以活化EGFR信号中的下游效应分子AKT和ERK1/2，并促进细胞的增殖和克隆形成能力，因此我们推测由FOXQ1激活的EGFR信号在传导过程中依赖Pyk2的功能。为证实科研假说。本课题组利用免疫组化方法检测了癌组织和癌旁组织中Pyk2的表达情况，分析了Pyk2表达强度和患者临床病理资料的相关性，发现结直肠癌中Pyk2的表达水平与其分化程度相关。建立了稳定敲低和表达Pyk2的结直肠癌细胞株，利用上述细胞株按计划完成了Pyk2对结直肠癌细胞体外恶性功能行为和体内成瘤能力的调控研究，证实Pyk2在体内体外均对结直肠癌细胞的生长、增殖、侵袭具有促进作用。在机制上，Pyk2能够增强下游ERK1/2和AKT信号途径的磷酸化活性。发现FOXQ1能够通过结合启动子促进HBEGF转录并促进其表达，继而进一步激活EGFR信号通路。基于DLD-1细胞株的研究提示Pyk2在此过程中对EGFR信号下游重要分支AKT和STAT3信号的磷酸化激活具有介导作用，且该作用不依赖EGFR的受体磷酸化活性。目前课题组还在小鼠结直肠癌生长和转移模型中进行评价Pyk2抑制剂（VS4718）对肿瘤的治疗作用的研究。如上述分子机制和Pyk2抑制剂的治疗效果完全获得证实，则可确定Pyk2在结直肠癌中介导EGFR信号通路的异常活化，且不依赖EGFR受体活性的影响。Pyk2有望成为非受体酪氨酸激酶成为未来结直肠癌治疗的新靶点，尤其对于EGFR靶向治疗耐药病例的治疗靶点具有极大的科学意义和转化前景。