RSK2介导Ras/MAPK对PTEN/Akt的调控作用：肠癌EGFR单抗获得性耐药的新机制？

The use of anti-EGFR agents such as cetuximab or panitumumab in mCRC has been shown to be successful. For Ras wild type patients who do initially respond to anti-EGFR therapy, the outlook is poor as the efficacy is limited by the devlopment of acquired resistance after one year from the start of therapy. The molecular bases of acquired resistance to anti-EGFR treatment in colorectal cancer are pooly understood. In our previous data, we found that cetuximab could block EGFR/Ras/MAPK activation, but partially restore Akt activity as well. Furthermore, we confirmed that RSK2, a key enzyme downstream in EGFR/Ras/MAPK pathway, could directly phosphorylate PTEN, which in turn jeopardized PI3K/Akt activation. Herein, we hypothesize that EGFR/Ras/MAPK activation may negatively feedback on PI3K/Akt pathway through PTEN phosphorylation by RSK2, which makes contribution to acquired resistance of EGFR-targeted therapies. Our present project utilizes kinds of research strategies to dissect precise molecular mechanisms of the crosstalk of RSK2 on PTEN. Through this angle,we can generate some novel clues for the onset of acquired resistance to anti-EGFR treatment in mCRC and test potential combination strategies to overcome resistance.

针对EGFR的靶向治疗是晚期结直肠癌的主要治疗手段。尽管治疗初期C225等靶向药物显示出较好的临床疗效，但在一年左右时间都不可避免地出现耐药。而这种获得性耐药的分子机制未明。我们前期研究发现C225有效抑制EGFR/Ras/MAPK通路，却伴有Akt激酶活化的现象。进一步研究发现EGFR/Ras/MAPK下游关键激酶RSK2可直接磷酸化PTEN，进而抑制PI3K/Akt通路。据此我们推测：RSK2可能通过介导信号通路间调控机制参与EGFR靶向治疗获得性耐药。本研究将采用基因点突变、LC-MS/MS、基因转录、磷酸化蛋白质组学等方法，多层次系统研究RSK2调控PTEN/Akt的规律，并通过体外细胞和活体动物耐药模型揭示RSK2-PTEN负调控机制与EGFR靶向治疗获得性耐药的相关性，为临床克服肠癌靶向获得性耐药提供新的策略和理论依据。

背景:.临床上针对EGFR的靶向治疗不可避免会出现获得性耐药。前期研究中我们发现C225有效抑制EGFR/Ras/MAPK通路，同时有Akt激酶活化，且发现EGFR/Ras/MAPK下游关键激酶RSK2可直接磷酸化PTEN，进而抑制PI3K/Akt通路，但具体机制未明。.研究内容：.1.在前期研究基础上，研究MEFs细胞RSK2磷酸化PTEN的具体分子机制；2.探索性研究大肠癌肿瘤细胞RSK2-PTEN负调控机制参与靶向治疗获得性耐药的途径；3.探索性研究耐药细胞移植瘤裸鼠模型Akt抑制剂能否逆转C225获得性耐药；4.探索性研究Ras基因激活介导自噬和EMT对C225耐药研究；5.探索microRNA对肿瘤干性及放射抵抗的研究。.研究结果：.1.明确RSK2磷酸化PTEN是Ras/MAPK和PI3K/Akt交互作用的主要环节，PDZ是RSK2磷酸化PTEN的主要功能结构域；.2.探讨RSK2-PTEN负调控机制介导的信号间交互作用在C225获得性耐药形成中的关键作用。C225能有效抑制RSK2活性，同时伴随Akt活性增强，这个机制可能介导C225获得性耐药。再次证实了RSK2磷酸化PTEN是Ras/MAPK和PI3K/Akt这2条主要信号通路交互作用的关键节点；.3.初步探索Akt抑制剂能否逆转C225获得性耐药；.4.以此课题为研究基础，申请者又从全新角度系统研究了肿瘤细胞中microRNA表达谱差异与放射治疗抵抗的相关研究，探寻了部分差异表达microRNA对细胞增殖，转移和辐射抵抗等方面的影响以及相关机制。在肿瘤细胞中寻找新的microRNA及其相关辐射抵抗机制是一个新的课题创新点。.关键数据：.从现有的数据来看，目前关于抗EGFR获得性耐药的研究很好地延续了前期的研究结果，同时在此基础上延伸出RSK2磷酸化PTEN是Ras/MAPK和PI3K/AKT交互作用的主要环节并介导EGFR获得性耐药及其具体分子机制。并且，在研究EGFR获得性耐药的基础上还拓展了与Akt抑制剂联合抗肿瘤作用及其机制。.科学意义：.从EGFR获得性耐药的研究中发现，信号通路之间存在很多交互通路可能是导致耐药的机制之一，通过发现这些机制，为逆转靶向治疗获得性耐药提供新思路。

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