MK2通过调控AKT/MYC信号轴促进肺腺癌上皮-间质转化的机制研究

本文揭示了丝氨酸/苏氨酸激酶MK2在肺腺癌（LUAD）中的关键作用，通过临床样本与多组学分析证实MK2表达与不良预后相关，并首次阐明其通过激活AKT/MYC信号通路驱动上皮-间质转化（EMT）的分子机制，为LUAD靶向治疗提供了新策略。

　　

3.1 MK2在肺腺癌中过表达且与不良预后相关

多组学分析显示MK2在肺腺癌（LUAD）组织中呈现显著高表达。通过TIMER 2.0数据库的转录组分析发现，LUAD组织中MK2 mRNA水平明显高于癌旁正常组织。为了在蛋白水平验证这一发现，研究团队采用包含47对匹配LUAD样本的组织芯片进行免疫组化（IHC）分析。定量组织评分（H-SCORE）结果证实，肿瘤组织中MK2蛋白表达显著升高，且晚期（III-IV期）患者的MK2表达水平明显高于早期（I-II期）患者。临床预后分析显示，基于Kaplan-Meier Plotter数据库的数据，MK2高表达与LUAD患者总体生存率降低显著相关。这些发现从转录和翻译两个层面证实了MK2在LUAD中的过表达现象，并揭示了其与疾病进展和不良预后的密切关联。

3.2 MK2抑制降低LUAD细胞增殖能力

研究团队通过体外实验深入探讨了MK2在LUAD细胞增殖中的功能。使用A549和H358两种LUAD细胞系，分别采用siRNA基因沉默和MK2抑制剂（MK2-IN-1）两种方式抑制MK2活性。剂量反应曲线显示，MK2-IN-1在A549和H358细胞中的24小时IC₅₀值分别为40.18μM和38.30μM，48小时IC₅₀值进一步降低至29.51μM和31.69μM。值得注意的是，20μM的MK2-IN-1对非肿瘤性BEAS-2B肺细胞未显示明显细胞毒性，表明其具有肿瘤选择性靶向潜力。功能实验结果表明，MK2抑制显著降低了LUAD细胞的增殖能力，EdU掺入实验显示细胞增殖活性明显受抑，同时Annexin V/PI双染色检测发现细胞凋亡率增加了2倍。这些结果证明MK2抑制能够通过同时抑制增殖和促进凋亡来破坏LUAD细胞的恶性稳态。

3.3 MK2活性抑制减弱LUAD细胞EMT表型

研究表明MK2过表达与多种癌症的转移潜能相关。在LUAD模型中，MK2抑制显著降低了肿瘤细胞的侵袭能力，Transwell Matrigel实验显示细胞侵袭性明显减弱。伤口愈合实验进一步证实，MK2活性抑制后细胞迁移能力显著下降，且这种抑制效应呈时间依赖性。为了在更接近临床的环境中验证这一发现，研究团队建立了患者来源的肺腺癌类器官（PDLCOs）模型，通过多维技术验证了类器官的生物学特性。早期手术标本和晚期恶性胸腔积液来源的类器官显示，晚期类器官中MK2表达更高，这与疾病进展相关。上皮-间质转化（EMT）作为肿瘤侵袭转移的关键过程，在MK2抑制后发生显著改变。qRT-PCR分析显示，上皮标志物E-钙黏蛋白转录水平上调，而间质标志物N-钙黏蛋白、波形蛋白、MMP2和Snail的转录水平下降。Western blotting在蛋白水平证实了这一趋势，E-钙黏蛋白表达增加，间质标志物表达减少。这些发现确立了MK2作为LUAD中EMT可塑性的关键调节因子。

3.4 MK2调控AKT/MYC信号通路

前期研究发现MK2通过激活AKT/MYC信号通路在鼻咽癌进展中发挥促进作用。本研究进一步阐明了MK2对这一信号通路的调控机制。实验数据显示，MK2活性抑制导致A549和H358细胞中磷酸化AKT（p-AKT Ser-473）和c-MYC蛋白水平显著降低，而总AKT蛋白量保持不变，表明MK2主要影响AKT的磷酸化状态而非蛋白稳定性。通过免疫共沉淀（Co-IP）实验，研究团队在A549细胞中证实了MK2与AKT之间存在直接相互作用。时间进程实验显示，MK2抑制剂处理48小时和72小时后，p-AKT和MYC的降低最为明显，表明MK2抑制能够持续抑制AKT磷酸化和MYC表达。这些发现证明MK2作为激酶依赖性调控因子，通过调控AKT/MYC驱动的致癌信号，将翻译后修饰与转录重编程联系起来。

3.5 MK2通过AKT/MYC信号通路调控LUAD细胞EMT

为了确认MK2抑制剂对LUAD的抗侵袭和EMT调节作用是否通过AKT/MYC通路介导，研究团队使用了AKT/MYC通路激活剂SC79。实验结果显示，SC79与MK2抑制剂联合使用时，完全逆转了抑制剂对MYC和间质标志物（波形蛋白、MMP2、N-钙黏蛋白）的抑制作用，使其表达恢复到基线水平。功能互补实验进一步证明，AKT/MYC通路激活挽救了LUAD细胞的转移潜能，MK2抑制剂处理组的细胞迁移和侵袭能力得到恢复。这些结果证实MK2与AKT相互作用，促进AKT磷酸化，进而增强C-MYC表达。通过通路激活实现的剂量反应可逆性，明确地将AKT/MYC信号轴确立为连接MK2与LUAD进展的关键机制枢纽。

4 讨论

在LUAD中，MK2激活受细胞应激和炎症反应调控。细胞应激（如氧化应激）和炎症细胞因子（如TNF-α和IL-1β）激活p38 MAPK通路，诱导MK2磷酸化，进而调节肿瘤细胞增殖和迁移。p38/MAPK信号级联在肿瘤发生和转移中发挥多重作用，但其多样的上游激酶、下游底物和复杂的调控网络导致明显的副作用，因此下游通路组件中的新型治疗靶点识别成为研究重点。

本研究将p38 MAPK下游的丝氨酸/苏氨酸激酶MK2确定为LUAD中的可靶向节点。免疫组化验证显示MK2在LUAD标本中特异性过表达，功能研究表明MK2抑制可抑制体外增殖、迁移和EMT相关侵袭。重要的是，这些效应可被AKT/MYC通路激活逆转，表明该通路是MK2致癌功能的主要下游介质。

MK2作为p38 MAPK下游的关键激酶，在应激反应、炎症、细胞增殖、分化和凋亡等多种细胞过程中起核心作用。多组学验证显示MK2在临床LUAD标本中特异性过表达，确立了其病理相关性。功能研究表明，MK2抑制不仅能抑制LUAD模型的恶性表型，还能破坏EMT驱动的侵袭-迁移轴，这与在结直肠癌发生中观察到的MK2-Hsp27介导的增殖-迁移回路相呼应。

目前大量研究表明PI3K/AKT通路参与NSCLC的转移过程。同时，关键转录因子MYC调控细胞生长、生存和转移相关基因的表达，强调了AKT/MYC通路在肿瘤发生中的重要性。Western blot分析显示，降低MK2活性可抑制AKT磷酸化和c-MYC表达，同时改变LUAD细胞的侵袭、迁移和EMT特征，而AKT激活则可逆转这些效应。显然，尽管MK2可调控多个信号通路，但AKT/MYC通路似乎是调节LUAD细胞EMT的重要下游通路。

研究结果证明MK2通过调控AKT/MYC信号通路在LUAD的发生和转移中起关键作用。这一发现为LUAD治疗提供了新的治疗靶点，增进了对LUAD分子机制的理解，并为未来治疗策略奠定了基础。然而，转化应用方面仍需慎重考虑。虽然MK2抑制显示出治疗潜力，但MK2在基本细胞过程中的多效性要求关注潜在的脱靶效应。慢性MK2抑制可能破坏生理应激反应和炎症信号级联，导致意外不良反应。由于MK2参与多个细胞通路，平行信号网络（如AKT/MYC或PI3K/AKT）的补偿可能限制MK2靶向治疗的疗效。因此，需要探索预防或克服这些通路补偿性激活的策略，可能通过联合治疗、剂量方案的策略优化以及与互补靶向药物的合成致死组合来最大化治疗效果同时减轻靶向毒性。