肿瘤发生和肿瘤细胞恶性增殖的研究一直是肿瘤分子生物学中的一个重要研究领域。肿瘤细胞由于某些遗传信息的改变使得自身的生长过程不受调节，持续大量的增殖，但由于血管生成不足，肿瘤细胞经常处于缺糖，缺氧和营养不足的状态，然而肿瘤细胞却能适应这样恶劣的环境，不断增殖。胰腺导管癌细胞株PANC-1就是最具有代表性的一株肿瘤细胞，其生物学特征是，恶性程度高，转移率高，即使在没有血管生成提供营养的条件下其存活能力也强于其它肿瘤细胞株。我们的研究证实PANC-1耐受能量压力(糖饥饿)的能力的确显著高于其它肿瘤细胞，我们推测这种耐受能力很可能是这种肿瘤上述生长特征的重要原因。我们实验室克隆了一个在胰腺和脑特异表达的基因，其编码的蛋白属于AMPK(AMP-activated protein kinase)蛋白家族。过去认为该蛋白只在脑组织中表达，故命名为BRSK2(脑选择性表达激酶2)。我们进行的组织表达谱分析表明BRSK2不仅在脑中表达，而且在胰腺中呈现更高丰度的表达。在检测各个组织来源细胞株中BRSK2的表达情况时发现BRSK2在胰腺导管癌细胞株PANC-1中特异表达。细胞增殖和存活实验显示BRSK2对于PANC-1细胞的生长没有影响，但是会显著提高PANC-1细胞在糖饥饿下的细胞存活率，而RNAi消减BRSK2会显著削弱PANC-1对于糖饥饿的耐受能力。这些结果显示BRSK2是PANC-1细胞耐受糖饥饿这一恶劣生存环境的重要因子，因此我们进一步研究了BRSK2这一生理功能的分子机制。在研究中我们发现BRSK2能与TSC2互作并体外磷酸化TSC2第1387位丝氨酸，而TSC2作为mTOR通路的上游，其磷酸化状态的变化会对下游mTOR通路产生影响；并且我们发现糖饥饿能诱导细胞内BRSK2的上调表达并增强BRSK2激酶活性。我们通过外源转入BRSK2梯度实验，糖饥饿诱导梯度实验以及RNAi干扰实验对BRSK2在糖饥饿与mTOR通路之间发挥的作用进行了研究。研究发现随着BRSK2表达量的梯度提高，mTOR通路以及下游底物S6K和4EBP1的磷酸化相应减弱，而当BRSK2被RNAi消减后，由于糖饥饿诱导引起的对于mTOR通路下游底物S6K的磷酸化的负调控会被削弱；而且我们通过RNAi消减TSC2后发现BRSK2对于mTOR通路下游S6K磷酸化的负调控是通过TSC2蛋白这一途径来实现的。同时细胞存活实验显示BRSK2通过磷酸化TSC2来提高糖饥饿下PANC-1细胞存活率。此外，我们还发现，在糖饥饿条件下，外源转入S6K会提高PANC-1细胞的死亡率，而与S6K共同转入BRSK2能够挽救细胞的死亡。当我们在PANC-1细胞中转入梯度的激酶失活型BRSK2KD时，由于BRSK2KD能与内源的BRSK2竞争，细胞中S6K的磷酸化程度随转入的BRSK2KD量的增加而升高，而细胞在糖饥饿下的存活率则随之降低。本研究证实BRSK2通过磷酸化TSC2，抑制mTOR通路活性及其下游S6K和4EBP1的磷酸化。而S6K和4EBP1的磷酸化对于蛋白的翻译起始有至关重要的作用，S6K和4EBP1的磷酸化程度减弱导致部分蛋白质的翻译起始被抑制，降低了能量消耗，从而提高PANC-1细胞在糖饥饿情况下的存活率。因此我们推论BRSK2是PANC-1耐受糖饥饿这一恶劣生存环境的重要因子。此外本文还克隆了两个新的mTOR通路和p53通路相关基因RHEBL1和DERP6。在研究mTOR通路的过程中，我们用EST策略和同源基因克隆策略获得了一个新的小GTP酶基因RHEBL1，它是mTOR通路的关键调节蛋白Rheb的同源基因。RHEBL1基因cDNA全长551bp，其开放阅读框(ORF)编码183个氨基酸。人17种组织中的表达谱分析显示，RHEBL1呈广谱表达。RHEBL1主要分布于细胞质中。此外我们还发现，RHEBL1和其激活型突变体Q64L对NF-κB通路有类似的激活作用，这表明野生型得RHEBL1处于持续激活状态。而失活型的突变体D60K对NF-κB通路的激活作用明显减弱。在今后的研究中我们将探讨RHEBL1是否可以以相同的机制参与mTOR通路的调控。另外，我们用EST同源克隆策略我们得到了一个新的人类基因DERP6，并对这个基因的性质进行了研究。我们从人的睾丸cDNA文库扩增获得DERP6基因，通过搜索UCSC基因组数据库确定DERP6基因定位于染色体17p13.1。DERP6基因的cDNA长1486bp，其开放阅读框(ORF)编码316个氨基酸。Northern杂交分析显示DERP6普遍表达于16种人体组织。亚细胞定位的结果显示，过量表达的DERP6蛋白在COS7细胞中定位在细胞质。信号通路研究发现过量表达DERP6会提高细胞内p53的转录活性。那么DERP6究竟通过何种方式影响p53转录活性，而且DERP6是否通过提高p53转录活性引起细胞周期以及细胞凋亡的一系列变化，还需要进一步研究。综上所述，本研究发现BRSK2通过TSC2／mTOR通路提高PANC-1在糖饥饿条件下存活率，因此我们推论BRSK2是PANC-1耐受糖饥饿这一恶劣环境的重要因子。这些新发现为阐明胰腺导管癌发生的分子机制和设计胰腺导管癌治疗的新策略提供了新的理论依据，还为筛选有效治疗胰腺导管癌的药物提供了新的药靶。而本文中两个与mTOR及p53通路调节相关联的新基因的发现和特征分析也为进一步加深对细胞存活分子机制的研究提供了新的材料。