引用本文： 朱祥, 王伟刚, 赵福坤, 董鹤翔, 俞永江. 极光激酶A在结直肠癌中的研究进展. 中国普外基础与临床杂志, 2022, 29(12): 1674-1679. doi: 10.7507/1007-9424.202206075 复制
2020年的文献[1]报道，结直肠癌（colorectal cancer，CRC）在全球范围内居癌症发病率的第3位、病死率的第2位。目前研究[2-3]报道，CRC发病的驱动程序主要有两种：第一种是腺瘤–癌，通常涉及腺瘤样结肠息肉（adenomatous polyposis coli，APC）和KRAS基因突变，染色体17p、肿瘤蛋白p53（tumor protein p53，TP53）和Smad4的缺失，以及几个驱动突变累积之后全基因组的复制，癌症晚期会出现染色体的丢失和获得；第二种是锯齿状途径，通常涉及BRAF突变、CpG岛甲基化表型高及微卫星不稳定性。CRC的发生、发展与人染色体20q密切相关。极光激酶A（Aurora kinase A，AURKA）基因定位于人类染色体20q13，已被证实它在CRC、胃癌、肝癌等多种肿瘤中异常表达[4-14]，它可能是通过参与癌细胞的增殖，上皮-间充质转化， 以及肿瘤干细胞的转移、凋亡和自我更新来促进肿瘤的发生，其异常表达可能与基因扩增、转录激活和抑制蛋白质降解相关[15]。笔者现对AURKA在CRC中的研究进展进行综述，以期为CRC的治疗提供新的方向。
1 AURKA
1.1 AURKA概述
AURKA基因定位于人类染色体20q13.2，全长有9个外显子，包含1 212 bp的开放阅读框，编码一种由403个氨基酸组成、相对分子质量为46×103的丝氨酸/苏氨酸激酶（serine/threonine kinase，AKT）[16]。1994年Tanner等[17]在人乳腺癌中检测到新的扩增子20q13；1997年Sen等[18]从人乳腺癌细胞中分离出编码AKT的部分cDNA，并将它命名为BTAK；2001年Nigg[19]对之前在多种生物中发现的极光激酶进行统一命名，称为AURKA、极光激酶B（Aurora kinase B，AURKB）和极光激酶C（Aurora kinase C，AURKC）。AURKB属于染色体乘客复合体，定位于细胞质分裂前期到中期的着丝点以及中央纺锤体和中心体，涉及染色体-微管附着、纺锤体装配检查点和胞质分裂的调节[20]。AURKC的相关研究较少，该激酶在睾丸中特异性高水平表达，并显示从后期到末期的中心体定位，作用与AURKB相似[21]。AURKA的结构主要分为氨基端结构域和羧基端结构域，其中氨基端结构域以微管依赖的方式将蛋白定位于中心体；羧基端结构域是AURKA具有激酶活性的区域，含有活化环xRxTxCGTx和降解盒RxxLxG这2个保守序列，活化环中高度保守的RXT模体中的苏氨酸被磷酸化后直接引起AURKA的活化，而降解盒序列被APC/C相关蛋白识别后使AURKA以依赖蛋白酶体的泛素化降解机制所降解[16]。
1.2 AURKA的分子生物学功能
随着对AURKA的深入研究，发现AURKA在有丝分裂之外还有独立的生物功能，包括调节干细胞、自我更新、重编程等。
1.2.1 AURKA在有丝分裂过程中的功能
AURKA在细胞有丝分裂的S期开始即显著聚积于中心体，并且在G2晚期和M期早期通过与Xklp2靶蛋白（targeting protein for Xklp2，TPX2）、经元细胞表达发育下调基因9（neural precursor cell-expressed developmentally down-regulated 9，NEDD9）等相关蛋白相互作用被激活，之后AURKA沿着纺锤体进入到中间区，在细胞质分裂前失活和降解[22]。AURKA可以调控细胞周期的有丝分裂进程，包括有丝分裂的进入，中心体的复制、成熟和分离，双极纺锤体的组装，以及中期染色体对齐和细胞质分裂[23-26]；AURKA在有丝分裂期间还可以调节细胞骨架和染色体的结构和功能，以及这两者在着丝点上的相互作用。
1.2.2 AURKA在有丝分裂之外的功能
AURKA在有丝分裂之外的功能包括：影响减数分裂细胞纺锤体的形成和染色体的分离[27-28]，控制初级纤毛分解[22]、神经突的生长、DNA复制前复合物的形成[29]、DNA损伤修复与凋亡途径[30]，直接调节线粒体功能和ATP的产生；AURKA过表达通过增加线粒体互联性来促进代谢重编程[31]；AURKA-p53信号在自我更新、分化和体细胞重编程的调节中起着至关重要的作用[32]；AURKA可以影响CRC干细胞的致瘤能力和化学抗性[33]。
2 AURKA与CRC
2.1 AURKA在CRC中的表达
AURKA定位在人染色体20q13，这是一个常在人类多种癌症中扩增的区域，包括CRC。
Bischoff等[34]通过Northern印迹显示，在54%（22/41）的CRC中AURKA mRNA过表达。Gerlach等[35]通过实时聚合酶链式反应（real time polymerase chain reaction，RT-PCR）检测到AURKA在CRC和正常组织中mRNA的表达存在显著差异。Miralaei等[36]通过定量RT-PCR技术对CRC样本中AURKA mRNA的转录水平进行评估，结果显示，与邻近的正常样本相比，AURKA mRNA在CRC中的表达水平增加了1倍（P<0.01），验证了TCGA数据库中AURKA在CRC中高表达的结论。Lam等[37]通过免疫组织化学染色在200例结直肠腺癌中检测到在48.5%（97/200）的结直肠腺癌患者中有AURKA蛋白表达，其中在高、中分化的结直肠腺癌患者中检测到AURKA蛋白的频率高于低分化的结直肠腺癌患者（52%比31%，P=0.004）。Wang-Bishop等[38]的免疫组织化学染色结果提示，AURKA蛋白在结肠腺瘤和结肠癌中的表达明显高于正常结肠组织。
Lassmann等[39]通过阵列比较基因组杂交技术发现，在染色体不稳定型CRC中，AURKA的特异性mRNA表达高于微卫星不稳定型CRC，且染色体不稳定型CRC表现出AURKA在20q13处优先扩增；该研究者[40]在另一项研究中发现，在侵袭性CRC中，AURKA在mRNA和蛋白质水平上均存在过度表达，CRC的腺瘤–癌序列中，AURKA基因表达最早出现在正常上皮向异型上皮演变的阶段，AURKA蛋白的过表达发生在异型上皮演变为癌组织的阶段。Goos等[41]发现，AURKA的表达水平增高与直肠癌患者的晚期临床状态、较短的无病生存期和较低的总生存期相关。有研究者[33, 42]报道，相比正常结直肠组织，AURKA在CRC细胞、CRC干细胞和干细胞来源的分化细胞中过表达。Cammareri等[33]通过对正常结肠组织和原发CRC细胞进行蛋白质分析发现，AURKA主要在含有CD133+、CD29+、CD20细胞的CRC干细胞中表达，敲低AURKA的表达可以使CRC干细胞对化学药物治疗诱导的细胞毒性敏感，结果提示，AURKA抑制剂可能增加化学药物治疗对干细胞群体的疗效，防止肿瘤的复发与转移扩散[33, 42]。
以上研究结果提示，AURKA在CRC中的表达显著高于正常结直肠组织，AURKA作为癌基因有成为CRC治疗靶点的潜力与希望。
2.2 AURKA参与CRC的发生及发展
Palmatine是从黄连中提取的异喹啉生物碱，具有抗癌、抗菌、抗炎等药用价值。Liu等[43]的研究证实，Palmatine可以靶向AURKA，诱导CRC细胞有丝分裂G2/M期停滞和线粒体相关通路凋亡。腺嘌呤-胸腺嘧啶碱基富含互作域（AT rich interactive domain，ARID）3A是ARID家族的成员之一，是一种转录因子，可以结合特定的DNA位点来调节基因的表达。研究[44]发现，ARID3A通过靶向AURKA促进CRC的发生及发展，并且发现AURKA/ARID3A比值较高的患者预后较好。
ARID1A是交换型转换/蔗糖不发酵（switch/sucrose non-fermentable，SWI/SNF）染色质重塑复合物的核心亚基，是一种肿瘤抑制因子，在许多癌症中具有高频率的失活突变。Wu等[45]研究发现，AURKA是ARID1A转录抑制的靶基因，它与ARID1A在CRC细胞中以合成致死的方式相互作用，抑制ARID1A缺失的CRC细胞中AURKA的活性会显著增加G2/M期停滞，诱导凋亡，AURKA-PLK1-CDC25轴可能成为治疗缺乏ARID1A的CRC的有效靶点。
TPX2是一种微管相关蛋白，是有丝分裂纺锤体组装和功能所必需的。Sillars-Hardebol等[46]的研究表明，AURKA、TPX2是促进染色体20q扩增子驱动的结直肠腺瘤向癌进展的关键基因，影响着与癌变相关的过程如细胞生存力、非依赖性贴壁生长和细胞侵袭。Takahashi等[47]的研究进一步表明AURKA与TPX2作为驱动基因在MYC驱动的CRC中与MYC起协同作用，但其详细的分子机制仍未明确，通过对AURKA/TPX2轴的抑制可能成为MYC驱动的CRC的新的治疗方向。
异质性核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein，hnRNP），是一大类富含Au的RNA结合蛋白。hnRNP蛋白具有多种功能，包括转录前剪接、mRNA编辑、转运、翻转及调节翻译。hnRNP Q1是该家族最小的亚型，普遍存在，也是家族中最丰富的成员。Lai等[48]研究发现，hnRNP Q1可以靶向AURKA，过表达的hnRNP Q1与AURKA的mRNA 5′ -UTRs结合并调节其翻译，从而促进细胞增殖并有助于CRC的发生。
核糖体蛋白S6激酶B1（ribosomal protein S6 kinase B1，RPS6KB1，也称为P70S6K）是一种丝裂原激活的AKT，与多种细胞过程有关，包括葡萄糖稳态、蛋白质合成、细胞成长和存活。Wang-Bishop等[38]研究发现，AURKA-RPS6KB1是伴有KRAS基因突变的胃肠道肿瘤的下游信号轴，通过对AURKA的抑制阻止了RPS6KB1的活化，降低了伴有KRAS基因突变的胃肠道肿瘤细胞的增殖和存活。
Shionome等[49]的研究发现，AURKA表达水平的增加不是肿瘤发生、发展的直接驱动力，肿瘤的发展需要激活额外的致癌途径。AURKA被确定在磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositol-3 kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也被称为AKT）、 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白、β-catenin/Wnt、核因子κB（nuclear factor kappa B，NF-kB）信号通路中发挥不同程度的调节作用。PI3K/AKT信号通路与CRC的发生发展密切相关[50]。Sun等[51]研究发现，AURKA的抑制剂Alisertib和AKT抑制剂MK2206联合使用，可能是涉及PI3K/AKT途径和DNA损伤途径来抑制结肠癌细胞增殖并诱导细胞凋亡，同时抑制体内肿瘤的生长。Wnt和Rsa-丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路的过度激活是结直肠腺瘤发展中的常见事件，AURKA已被证实能够增强Wnt、Rsa-MAPK的信号传导。
有研究[52]发现，AURKA通过在SW480结肠癌细胞中诱导上皮-间充质转化来促进细胞的侵袭和迁移。Jacobsen等[53]通过对敲低AURKA表达的CRC细胞系SW480和Caco2的差异基因及蛋白互作网络分析发现，只有KRAS和 β-catenin在2组细胞系中均显著失调，细胞周期素依赖性激酶6、泛素结合酶E2-D1、DICER1和Rac-GTP酶激活蛋白1将AURKA与Wnt和Ras-MAPK通路中失调的基因连接了起来，表明这些基因在AURKA与Wnt和Ras-MAPK通路相互作用中非常关键，深入研究将有助于明确CRC进展的分子机制。Shen等[54]的研究表明，AURKA通过激活NF-kB信号通路赋予人肝细胞癌放射性抵抗力。AURKA及NF-kB信号通路之间的具体作用机制及它在CRC发展中的作用仍需深入探索。
以上研究表明，AURKA在结直肠癌发生、发展中起到关键作用，但许多机制仍未完全阐明，需要更多更加深入的研究深入探索。
3 AURKA抑制剂在CRC中的研究进展
3.1 AURKA抑制剂与CRC
AURKA作为癌基因在多种癌症中明确表达且起到不同程度的作用，因此针对AURKA抑制剂的研发可能为癌症的治疗带来新的方向。从2014–2020年进入临床试验并持续更新信息的AURKA抑制剂包括MLN8237、ENMD2076、AMG900、VX-680、VX-689/MK-5108、AT-9283、KW-2449、LY3295668，此外还有一些尚未进入临床的强效极光激酶抑制剂如SAR156497、AAPK-25、LDD-1819和SP-146正在持续研究中 [55]。
MLN8237（阿立塞替，Alisertib）是AURKA的选择性小分子抑制剂，通过抑制有丝分裂、诱导细胞周期停滞和加速癌细胞凋亡来抑制细胞增殖[15]。MLN8237已在多种癌的临床试验中进行了测试，并且是唯一进入Ⅲ期评估的AURKA抑制剂。Pitts等[56]的研究表明，MLN8237对CRC细胞系及患者来源的异种移植模型具有抗肿瘤细胞增殖的作用。
ENMD-2076（EntreMed，Inc）是一种口服生物可利用的小分子抑制剂，可以靶向抑制AURKA等多种激酶，通过抑制生长因子信号通路、抑制血管生成和阻断有丝分裂来影响肿瘤的生长和进展。Pitts等团队[57]的研究表明，ENMD-2076对人CRC体内模型表现出强大的抗肿瘤活性。
AMG900是一种口服生物可利用的、有效的、高选择性的泛AURKA抑制剂，通过终止细胞分裂引起细胞死亡。Payton等[58]研究表明，口服AMG900以剂量依赖方式阻断组蛋白H3磷酸化并显著抑制HCT116细胞生长。
VX-680是Vertex科学家鉴定的极光激酶的选择性小分子抑制剂，在体外和体内都能强烈抑制肿瘤生长。Shionome等[49]的异种移植实验研究结果表明，VX-680对HCT116和p53基因缺失的HCT116结肠癌细胞生长具有较强的抑制作用。
VX-689/MK-5108是一种强选择性AURKA抑制剂。在一项临床前研究[59]中发现，MK-5108在单独治疗和联合化学药物治疗时，可有效抑制肺癌细胞系的增殖和诱导有丝分裂积累。关于VX-689在CRC细胞中的作用尚未开展研究。
AT-9283是选择性抑制AURKA和AURKB的抑制剂。转录因子NRF2（NFE2L2编码的核因子E2P45相关因子2）是氧化应激反应的主要调节因子，其常在许多肿瘤类型中异常激活，与耐药和患者预后不良相关。Torrente等[60]研究表明，NRF2途径在CRC中上调，且与患者预后不良相关，通过药物筛选发现AT-9283可以选择性地杀死具有高活性NRF2的癌细胞。
LY3295668是一种高选择性的AURKA抑制剂，能有效抑制一系列易感癌细胞系的增殖，诱导细胞凋亡。Chu等[61]对LY3295668在局部晚期或转移性实体瘤患者的一期单一治疗的安全性研究中发现，LY3295668的最大耐受剂量为25 mg （2次/d）且毒性可控，在一些局部进展期或转移性实体瘤患者中表现出了治疗活性。第二阶段推荐剂量及疗效仍需进一步探索。
AAPK-25 是一种有效选择性的AURKA/PLK激酶双重抑制剂，具有抗肿瘤活性。Qi等[62]通过一系列体内和体外研究证实，AAPK-25显著抑制了结肠癌的生长并延长了给药结束后的中位生存期（P<0.05），提示AAPK-25作为化学治疗药物在临床上具有较大的开发潜力。
LDD-1819是糖原合酶激酶-3β和AURKA的双重抑制剂，具有细胞可塑性和抗癌活性。Kim 等[63]研究发现，LDD-1819治疗在对非癌细胞（NIH/3T3成纤维细胞）无细胞毒性的浓度下选择性地死癌细胞（HCT-116结肠癌细胞和MDA-MB-231乳腺癌细胞），人类端粒酶反转录酶永生化正常成纤维细胞是非癌性的，与之相比，LDD-1819处理使MDA-MB-231乳腺癌细胞尤其是HCT-116结肠癌细胞的活力下降更多。
尽管对AURKA抑制剂研究在不断深入，但仍缺乏在CRC细胞中临床前及临床中疗效的相关研究，到目前为止仍无AURKA抑制剂被批准用于临床。
3.2 AURKA抑制剂与CRC类器官
类器官是近年来开发的一种新模型，用于培养从接受手术或内镜检查的患者身上获得的正常细胞和肿瘤细胞。近年来开发的患者源性肿瘤类器官在揭示癌的发展、加速癌症药物的开发及癌个体化治疗方面具有巨大潜力[64]。Boos等[65]在对CRC类器官的体外模拟化学药物治疗耐受潜力的研究中发现，应用双重表皮生长因子受体通路抑制剂联合AURKA抑制剂的治疗方案，可能对化学药物治疗耐受、获得性KRAS突变和AURKA/cMYC表达升高的CRC肝转移患者有效。
4 小结与展望
随着对AURKA的深入研究，发现AURKA不仅在细胞有丝分裂进程中起到关键的调节作用，在有丝分裂外也发挥不同程度的作用。已经证实AURKA在多种癌细胞中表达异常，并且与多种肿瘤的生物学行为密切相关。深入研究AURKA分子构成及它调控的上下游信号分子，研究出有针对性的靶向药物，在多种肿瘤的治疗中显示出良好的前景。AURKA在CRC中的研究表明，AURKA通过诱导上皮间充质转化、抑制有丝分裂、调节多种致癌信号通路等方式影响CRC的发生、发展，且与预后相关。目前，尚无针对CRC的特异性AURKA抑制剂，因此继续深入研究AURKA在CRC中的具体功能和分子作用机制，不仅能更加全面了解AURKA基因，也为CRC患者的治疗提供新的方向。
重要声明
利益冲突声明：本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明，我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明：朱祥负责查阅文献、设计选题及撰写文稿；王伟刚、赵福坤和董鹤翔负责整理文献；俞永江负责指导文稿撰写、审阅并提出修改意见。
2020年的文献[1]报道，结直肠癌（colorectal cancer，CRC）在全球范围内居癌症发病率的第3位、病死率的第2位。目前研究[2-3]报道，CRC发病的驱动程序主要有两种：第一种是腺瘤–癌，通常涉及腺瘤样结肠息肉（adenomatous polyposis coli，APC）和KRAS基因突变，染色体17p、肿瘤蛋白p53（tumor protein p53，TP53）和Smad4的缺失，以及几个驱动突变累积之后全基因组的复制，癌症晚期会出现染色体的丢失和获得；第二种是锯齿状途径，通常涉及BRAF突变、CpG岛甲基化表型高及微卫星不稳定性。CRC的发生、发展与人染色体20q密切相关。极光激酶A（Aurora kinase A，AURKA）基因定位于人类染色体20q13，已被证实它在CRC、胃癌、肝癌等多种肿瘤中异常表达[4-14]，它可能是通过参与癌细胞的增殖，上皮-间充质转化， 以及肿瘤干细胞的转移、凋亡和自我更新来促进肿瘤的发生，其异常表达可能与基因扩增、转录激活和抑制蛋白质降解相关[15]。笔者现对AURKA在CRC中的研究进展进行综述，以期为CRC的治疗提供新的方向。
1 AURKA
1.1 AURKA概述
AURKA基因定位于人类染色体20q13.2，全长有9个外显子，包含1 212 bp的开放阅读框，编码一种由403个氨基酸组成、相对分子质量为46×103的丝氨酸/苏氨酸激酶（serine/threonine kinase，AKT）[16]。1994年Tanner等[17]在人乳腺癌中检测到新的扩增子20q13；1997年Sen等[18]从人乳腺癌细胞中分离出编码AKT的部分cDNA，并将它命名为BTAK；2001年Nigg[19]对之前在多种生物中发现的极光激酶进行统一命名，称为AURKA、极光激酶B（Aurora kinase B，AURKB）和极光激酶C（Aurora kinase C，AURKC）。AURKB属于染色体乘客复合体，定位于细胞质分裂前期到中期的着丝点以及中央纺锤体和中心体，涉及染色体-微管附着、纺锤体装配检查点和胞质分裂的调节[20]。AURKC的相关研究较少，该激酶在睾丸中特异性高水平表达，并显示从后期到末期的中心体定位，作用与AURKB相似[21]。AURKA的结构主要分为氨基端结构域和羧基端结构域，其中氨基端结构域以微管依赖的方式将蛋白定位于中心体；羧基端结构域是AURKA具有激酶活性的区域，含有活化环xRxTxCGTx和降解盒RxxLxG这2个保守序列，活化环中高度保守的RXT模体中的苏氨酸被磷酸化后直接引起AURKA的活化，而降解盒序列被APC/C相关蛋白识别后使AURKA以依赖蛋白酶体的泛素化降解机制所降解[16]。
1.2 AURKA的分子生物学功能
随着对AURKA的深入研究，发现AURKA在有丝分裂之外还有独立的生物功能，包括调节干细胞、自我更新、重编程等。
1.2.1 AURKA在有丝分裂过程中的功能
AURKA在细胞有丝分裂的S期开始即显著聚积于中心体，并且在G2晚期和M期早期通过与Xklp2靶蛋白（targeting protein for Xklp2，TPX2）、经元细胞表达发育下调基因9（neural precursor cell-expressed developmentally down-regulated 9，NEDD9）等相关蛋白相互作用被激活，之后AURKA沿着纺锤体进入到中间区，在细胞质分裂前失活和降解[22]。AURKA可以调控细胞周期的有丝分裂进程，包括有丝分裂的进入，中心体的复制、成熟和分离，双极纺锤体的组装，以及中期染色体对齐和细胞质分裂[23-26]；AURKA在有丝分裂期间还可以调节细胞骨架和染色体的结构和功能，以及这两者在着丝点上的相互作用。
1.2.2 AURKA在有丝分裂之外的功能
AURKA在有丝分裂之外的功能包括：影响减数分裂细胞纺锤体的形成和染色体的分离[27-28]，控制初级纤毛分解[22]、神经突的生长、DNA复制前复合物的形成[29]、DNA损伤修复与凋亡途径[30]，直接调节线粒体功能和ATP的产生；AURKA过表达通过增加线粒体互联性来促进代谢重编程[31]；AURKA-p53信号在自我更新、分化和体细胞重编程的调节中起着至关重要的作用[32]；AURKA可以影响CRC干细胞的致瘤能力和化学抗性[33]。
2 AURKA与CRC
2.1 AURKA在CRC中的表达
AURKA定位在人染色体20q13，这是一个常在人类多种癌症中扩增的区域，包括CRC。
Bischoff等[34]通过Northern印迹显示，在54%（22/41）的CRC中AURKA mRNA过表达。Gerlach等[35]通过实时聚合酶链式反应（real time polymerase chain reaction，RT-PCR）检测到AURKA在CRC和正常组织中mRNA的表达存在显著差异。Miralaei等[36]通过定量RT-PCR技术对CRC样本中AURKA mRNA的转录水平进行评估，结果显示，与邻近的正常样本相比，AURKA mRNA在CRC中的表达水平增加了1倍（P<0.01），验证了TCGA数据库中AURKA在CRC中高表达的结论。Lam等[37]通过免疫组织化学染色在200例结直肠腺癌中检测到在48.5%（97/200）的结直肠腺癌患者中有AURKA蛋白表达，其中在高、中分化的结直肠腺癌患者中检测到AURKA蛋白的频率高于低分化的结直肠腺癌患者（52%比31%，P=0.004）。Wang-Bishop等[38]的免疫组织化学染色结果提示，AURKA蛋白在结肠腺瘤和结肠癌中的表达明显高于正常结肠组织。
Lassmann等[39]通过阵列比较基因组杂交技术发现，在染色体不稳定型CRC中，AURKA的特异性mRNA表达高于微卫星不稳定型CRC，且染色体不稳定型CRC表现出AURKA在20q13处优先扩增；该研究者[40]在另一项研究中发现，在侵袭性CRC中，AURKA在mRNA和蛋白质水平上均存在过度表达，CRC的腺瘤–癌序列中，AURKA基因表达最早出现在正常上皮向异型上皮演变的阶段，AURKA蛋白的过表达发生在异型上皮演变为癌组织的阶段。Goos等[41]发现，AURKA的表达水平增高与直肠癌患者的晚期临床状态、较短的无病生存期和较低的总生存期相关。有研究者[33, 42]报道，相比正常结直肠组织，AURKA在CRC细胞、CRC干细胞和干细胞来源的分化细胞中过表达。Cammareri等[33]通过对正常结肠组织和原发CRC细胞进行蛋白质分析发现，AURKA主要在含有CD133+、CD29+、CD20细胞的CRC干细胞中表达，敲低AURKA的表达可以使CRC干细胞对化学药物治疗诱导的细胞毒性敏感，结果提示，AURKA抑制剂可能增加化学药物治疗对干细胞群体的疗效，防止肿瘤的复发与转移扩散[33, 42]。
以上研究结果提示，AURKA在CRC中的表达显著高于正常结直肠组织，AURKA作为癌基因有成为CRC治疗靶点的潜力与希望。
2.2 AURKA参与CRC的发生及发展
Palmatine是从黄连中提取的异喹啉生物碱，具有抗癌、抗菌、抗炎等药用价值。Liu等[43]的研究证实，Palmatine可以靶向AURKA，诱导CRC细胞有丝分裂G2/M期停滞和线粒体相关通路凋亡。腺嘌呤-胸腺嘧啶碱基富含互作域（AT rich interactive domain，ARID）3A是ARID家族的成员之一，是一种转录因子，可以结合特定的DNA位点来调节基因的表达。研究[44]发现，ARID3A通过靶向AURKA促进CRC的发生及发展，并且发现AURKA/ARID3A比值较高的患者预后较好。
ARID1A是交换型转换/蔗糖不发酵（switch/sucrose non-fermentable，SWI/SNF）染色质重塑复合物的核心亚基，是一种肿瘤抑制因子，在许多癌症中具有高频率的失活突变。Wu等[45]研究发现，AURKA是ARID1A转录抑制的靶基因，它与ARID1A在CRC细胞中以合成致死的方式相互作用，抑制ARID1A缺失的CRC细胞中AURKA的活性会显著增加G2/M期停滞，诱导凋亡，AURKA-PLK1-CDC25轴可能成为治疗缺乏ARID1A的CRC的有效靶点。
TPX2是一种微管相关蛋白，是有丝分裂纺锤体组装和功能所必需的。Sillars-Hardebol等[46]的研究表明，AURKA、TPX2是促进染色体20q扩增子驱动的结直肠腺瘤向癌进展的关键基因，影响着与癌变相关的过程如细胞生存力、非依赖性贴壁生长和细胞侵袭。Takahashi等[47]的研究进一步表明AURKA与TPX2作为驱动基因在MYC驱动的CRC中与MYC起协同作用，但其详细的分子机制仍未明确，通过对AURKA/TPX2轴的抑制可能成为MYC驱动的CRC的新的治疗方向。
异质性核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein，hnRNP），是一大类富含Au的RNA结合蛋白。hnRNP蛋白具有多种功能，包括转录前剪接、mRNA编辑、转运、翻转及调节翻译。hnRNP Q1是该家族最小的亚型，普遍存在，也是家族中最丰富的成员。Lai等[48]研究发现，hnRNP Q1可以靶向AURKA，过表达的hnRNP Q1与AURKA的mRNA 5′ -UTRs结合并调节其翻译，从而促进细胞增殖并有助于CRC的发生。
核糖体蛋白S6激酶B1（ribosomal protein S6 kinase B1，RPS6KB1，也称为P70S6K）是一种丝裂原激活的AKT，与多种细胞过程有关，包括葡萄糖稳态、蛋白质合成、细胞成长和存活。Wang-Bishop等[38]研究发现，AURKA-RPS6KB1是伴有KRAS基因突变的胃肠道肿瘤的下游信号轴，通过对AURKA的抑制阻止了RPS6KB1的活化，降低了伴有KRAS基因突变的胃肠道肿瘤细胞的增殖和存活。
Shionome等[49]的研究发现，AURKA表达水平的增加不是肿瘤发生、发展的直接驱动力，肿瘤的发展需要激活额外的致癌途径。AURKA被确定在磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositol-3 kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也被称为AKT）、 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白、β-catenin/Wnt、核因子κB（nuclear factor kappa B，NF-kB）信号通路中发挥不同程度的调节作用。PI3K/AKT信号通路与CRC的发生发展密切相关[50]。Sun等[51]研究发现，AURKA的抑制剂Alisertib和AKT抑制剂MK2206联合使用，可能是涉及PI3K/AKT途径和DNA损伤途径来抑制结肠癌细胞增殖并诱导细胞凋亡，同时抑制体内肿瘤的生长。Wnt和Rsa-丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路的过度激活是结直肠腺瘤发展中的常见事件，AURKA已被证实能够增强Wnt、Rsa-MAPK的信号传导。
有研究[52]发现，AURKA通过在SW480结肠癌细胞中诱导上皮-间充质转化来促进细胞的侵袭和迁移。Jacobsen等[53]通过对敲低AURKA表达的CRC细胞系SW480和Caco2的差异基因及蛋白互作网络分析发现，只有KRAS和 β-catenin在2组细胞系中均显著失调，细胞周期素依赖性激酶6、泛素结合酶E2-D1、DICER1和Rac-GTP酶激活蛋白1将AURKA与Wnt和Ras-MAPK通路中失调的基因连接了起来，表明这些基因在AURKA与Wnt和Ras-MAPK通路相互作用中非常关键，深入研究将有助于明确CRC进展的分子机制。Shen等[54]的研究表明，AURKA通过激活NF-kB信号通路赋予人肝细胞癌放射性抵抗力。AURKA及NF-kB信号通路之间的具体作用机制及它在CRC发展中的作用仍需深入探索。
以上研究表明，AURKA在结直肠癌发生、发展中起到关键作用，但许多机制仍未完全阐明，需要更多更加深入的研究深入探索。
3 AURKA抑制剂在CRC中的研究进展
3.1 AURKA抑制剂与CRC
AURKA作为癌基因在多种癌症中明确表达且起到不同程度的作用，因此针对AURKA抑制剂的研发可能为癌症的治疗带来新的方向。从2014–2020年进入临床试验并持续更新信息的AURKA抑制剂包括MLN8237、ENMD2076、AMG900、VX-680、VX-689/MK-5108、AT-9283、KW-2449、LY3295668，此外还有一些尚未进入临床的强效极光激酶抑制剂如SAR156497、AAPK-25、LDD-1819和SP-146正在持续研究中 [55]。
MLN8237（阿立塞替，Alisertib）是AURKA的选择性小分子抑制剂，通过抑制有丝分裂、诱导细胞周期停滞和加速癌细胞凋亡来抑制细胞增殖[15]。MLN8237已在多种癌的临床试验中进行了测试，并且是唯一进入Ⅲ期评估的AURKA抑制剂。Pitts等[56]的研究表明，MLN8237对CRC细胞系及患者来源的异种移植模型具有抗肿瘤细胞增殖的作用。
ENMD-2076（EntreMed，Inc）是一种口服生物可利用的小分子抑制剂，可以靶向抑制AURKA等多种激酶，通过抑制生长因子信号通路、抑制血管生成和阻断有丝分裂来影响肿瘤的生长和进展。Pitts等团队[57]的研究表明，ENMD-2076对人CRC体内模型表现出强大的抗肿瘤活性。
AMG900是一种口服生物可利用的、有效的、高选择性的泛AURKA抑制剂，通过终止细胞分裂引起细胞死亡。Payton等[58]研究表明，口服AMG900以剂量依赖方式阻断组蛋白H3磷酸化并显著抑制HCT116细胞生长。
VX-680是Vertex科学家鉴定的极光激酶的选择性小分子抑制剂，在体外和体内都能强烈抑制肿瘤生长。Shionome等[49]的异种移植实验研究结果表明，VX-680对HCT116和p53基因缺失的HCT116结肠癌细胞生长具有较强的抑制作用。
VX-689/MK-5108是一种强选择性AURKA抑制剂。在一项临床前研究[59]中发现，MK-5108在单独治疗和联合化学药物治疗时，可有效抑制肺癌细胞系的增殖和诱导有丝分裂积累。关于VX-689在CRC细胞中的作用尚未开展研究。
AT-9283是选择性抑制AURKA和AURKB的抑制剂。转录因子NRF2（NFE2L2编码的核因子E2P45相关因子2）是氧化应激反应的主要调节因子，其常在许多肿瘤类型中异常激活，与耐药和患者预后不良相关。Torrente等[60]研究表明，NRF2途径在CRC中上调，且与患者预后不良相关，通过药物筛选发现AT-9283可以选择性地杀死具有高活性NRF2的癌细胞。
LY3295668是一种高选择性的AURKA抑制剂，能有效抑制一系列易感癌细胞系的增殖，诱导细胞凋亡。Chu等[61]对LY3295668在局部晚期或转移性实体瘤患者的一期单一治疗的安全性研究中发现，LY3295668的最大耐受剂量为25 mg （2次/d）且毒性可控，在一些局部进展期或转移性实体瘤患者中表现出了治疗活性。第二阶段推荐剂量及疗效仍需进一步探索。
AAPK-25 是一种有效选择性的AURKA/PLK激酶双重抑制剂，具有抗肿瘤活性。Qi等[62]通过一系列体内和体外研究证实，AAPK-25显著抑制了结肠癌的生长并延长了给药结束后的中位生存期（P<0.05），提示AAPK-25作为化学治疗药物在临床上具有较大的开发潜力。
LDD-1819是糖原合酶激酶-3β和AURKA的双重抑制剂，具有细胞可塑性和抗癌活性。Kim 等[63]研究发现，LDD-1819治疗在对非癌细胞（NIH/3T3成纤维细胞）无细胞毒性的浓度下选择性地死癌细胞（HCT-116结肠癌细胞和MDA-MB-231乳腺癌细胞），人类端粒酶反转录酶永生化正常成纤维细胞是非癌性的，与之相比，LDD-1819处理使MDA-MB-231乳腺癌细胞尤其是HCT-116结肠癌细胞的活力下降更多。
尽管对AURKA抑制剂研究在不断深入，但仍缺乏在CRC细胞中临床前及临床中疗效的相关研究，到目前为止仍无AURKA抑制剂被批准用于临床。
3.2 AURKA抑制剂与CRC类器官
类器官是近年来开发的一种新模型，用于培养从接受手术或内镜检查的患者身上获得的正常细胞和肿瘤细胞。近年来开发的患者源性肿瘤类器官在揭示癌的发展、加速癌症药物的开发及癌个体化治疗方面具有巨大潜力[64]。Boos等[65]在对CRC类器官的体外模拟化学药物治疗耐受潜力的研究中发现，应用双重表皮生长因子受体通路抑制剂联合AURKA抑制剂的治疗方案，可能对化学药物治疗耐受、获得性KRAS突变和AURKA/cMYC表达升高的CRC肝转移患者有效。
4 小结与展望
随着对AURKA的深入研究，发现AURKA不仅在细胞有丝分裂进程中起到关键的调节作用，在有丝分裂外也发挥不同程度的作用。已经证实AURKA在多种癌细胞中表达异常，并且与多种肿瘤的生物学行为密切相关。深入研究AURKA分子构成及它调控的上下游信号分子，研究出有针对性的靶向药物，在多种肿瘤的治疗中显示出良好的前景。AURKA在CRC中的研究表明，AURKA通过诱导上皮间充质转化、抑制有丝分裂、调节多种致癌信号通路等方式影响CRC的发生、发展，且与预后相关。目前，尚无针对CRC的特异性AURKA抑制剂，因此继续深入研究AURKA在CRC中的具体功能和分子作用机制，不仅能更加全面了解AURKA基因，也为CRC患者的治疗提供新的方向。
重要声明
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