丙酮酸激酶亚型2（PKM2）是肿瘤专有代谢类型有氧糖酵解过程的关键驱动者,除了具有代谢酶活性,其在多种肿瘤中发挥的非代谢功能也逐渐被发现,使其成为癌症研究中的热点分子之一,针对PKM2作为靶点而进行的肿瘤治疗探索在多种肿瘤类型中开展。作为代谢异常的肿瘤细胞之一,胰腺癌的有效治疗手段十分有限,病人的愈后并不理想,对其发挥重要功能的新靶点以及治疗方式的探寻对于延长胰腺癌病人的生存时间具有重要意义。目前,胰腺癌中PKM2功能的探索鲜见报道,以PKM2为治疗靶点在胰腺癌治疗中的探索更是空白。因此,本研究采用免疫组织化学、免疫印迹实验、实时定量PCR、CCK-8、细胞计数、Transwell、流式细胞术、免疫荧光等实验手段,以胰腺癌患者组织样本、细胞系和裸鼠移植瘤为研究模型,从PKM2表达与病人生存相关性、细胞生长、肿瘤转移以及肿瘤形成等方面揭示PKM2在胰腺癌内发挥的作用及其机制,同时构建了靶向PKM2的溶瘤腺病毒药物OAd.R.shPKM2来敲低胰腺癌中PKM2的表达,以细胞系和裸鼠移植瘤为模型,从细胞的增殖、自噬以及凋亡等方面,探索该药物用于胰腺癌治疗的潜在性,所得研究结果如下:1.对胰腺癌病人的组织芯片免疫组化结果显示,在胰腺癌中,PKM2的表达水平显著高于非癌组织。通过免疫印迹及实时定量PCR对多种胰腺癌细胞及正常的胰腺导管上皮细胞中PKM2的表达水平的检测表明,PKM2在多种胰腺癌中高表达。另外,对病人临床相关数据中生存时间与PKM2表达间相关性分析表明PKM2在肿瘤中的表达水平与胰腺癌病人生存时间呈负相关。2.采用慢病毒包装系统构建的能够下调PKM2且稳定遗传的胰腺癌细胞系为模型,CCK-8和细胞计数的结果表明在胰腺癌中下调PKM2的表达水平阻碍了细胞的生长,Transwell实验的结果显示PKM2下调还对胰腺癌的转移起到抑制作用。另外,以PKM2稳定下调的细胞PANC-1形成的裸鼠皮下移植瘤为模型,发现PKM2的下调在体内同样对胰腺癌生长、转移起到抑制作用。3.从PKM2对胰腺癌自噬方面的影响来研究低表达PKM2阻碍胰腺癌生长的作用机制。结果显示,PKM2低表达的胰腺癌细胞中,LC3II/LC3I比值降低、Beclin-1表达减少,P62的积累增加,免疫荧光实验发现LC3II点状分布降低、透射电镜下自噬小体的分布减少表明PKM2表达的下调抑制了胰腺癌的自噬水平。进一步探讨PKM2下调抑制细胞自噬的机制表明,PKM2的下调抑制了自噬相关转录因子HIF-1α和FoxO3a的表达,对胰腺癌中高的自噬水平发挥抑制作用,进而抑制了胰腺癌的生长。4.构建了靶向PKM2的溶瘤腺病毒药物OAd.R.shPKM2,对其在胰腺癌细胞及裸鼠皮下移植瘤中的作用及机制进行研究,细胞实验和动物实验的结果均表明OAd.R.shPKM2成功地下调了PKM2的表达,起到靶向PKM2的作用,另外该病毒药物抑制了胰腺癌细胞的自噬、促进了细胞凋亡的发生,表现出非凡的胰腺癌杀伤作用。综上所述,本研究发现PKM2在胰腺癌病人样品中的表达显著升高,并且这种高表达与病人的生存时间呈负相关,这为PKM2在胰腺癌病人临床诊断中的应用提供数据支撑;对PKM2在胰腺癌中功能的系统探讨表明,不论是体内还是体外,PKM2的下调都阻碍了胰腺癌的生长、降低了胰腺癌的转移能力,同时抑制胰腺癌的肿瘤形成。进一步探讨低水平PKM2对胰腺癌生长的阻碍机制,发现PKM2的下调抑制了自噬相关转录因子HIF-1α和FoxO3a的表达,从而破坏胰腺癌的自噬,阻碍生长。另外,以PKM2为治疗靶点的溶瘤腺病毒药物OAd.R.shPKM2,通过抑制胰腺癌自噬和诱发凋亡,对胰腺癌具有有效的杀伤作用,这一策略对胰腺癌临床治疗方法的选择具有参照意义。