研究背景:前列腺癌是最常见的男性生殖系统恶性肿瘤之一,世界范围内其发病率位居男性恶性肿瘤的第二位。在美国,男性前列腺癌的发病率仅次于肺癌,严重威胁男性的健康。前列腺癌晚期患者在初期对激素化疗药物的治疗十分敏感,但随着时间的推移,大多数患者会发生产生激素抵抗,进而发生远端组织的转移,导致病情恶化。因此研究前列腺癌的转移机制对前列腺癌的治疗具有重要意义。丙酮酸激酶M2（Pyruvate kinase2,PKM2）是一种参与糖酵解途径的限速酶,是丙酮酸激酶的同工酶,可催化磷酸烯醇丙酮酸（PEP）转化为丙酮酸,并在肿瘤的Warburg效应中起到重要作用。研究表明,PKM2在多种肿瘤中均高表达,近年来的研究证实,PKM2还以非代谢方式,促进多种蛋白的磷酸化,还可以作为转录调节因子与β-catenin、c-myc、HIF-1α、NF-κB等结合从而调节与肿瘤的发生发展相关蛋白的转录。环氧化酶2（Cyclooxyenase-2,COX-2）是前列腺素合成过程的限速酶,并在多种肿瘤组织中高表达,且具有促进肿瘤增殖、抑制凋亡、促进侵袭迁移等作用。但PKM2是否可以通过COX-2调节前列腺癌的侵袭及转移尚不清楚。目的:本研究探究PKM2在前列腺癌的侵袭转移中的作用及如何通过COX-2调节前列腺癌的侵袭和转移。方法:构建PKM2过表达质粒、siRNA、慢病毒等,构建稳定过表达和干扰PKM2的前列腺癌细胞株。通过蛋白免疫印迹实验（Western blot）、实时定量荧光PCR（RT-qPCR）、免疫共沉淀（CO-IP）、染色质免疫共沉淀（ChIP）、Transwell实验、明胶酶谱实验（Gelatin zymography）、体内动物实验等实验技术,探讨PKM2调节的COX-2的表达在前列腺癌侵袭转移中的作用及其机制。结果:我们发现在过表达PKM2的前列腺癌细胞中,EMT相关蛋白表达升高,细胞的侵袭、迁移显著增强。通过分析前列腺癌数据集的TCGA和Oncomine,我们发现PKM2在前列腺癌中的表达水平显著高于正常组织,并且与肿瘤转移和Gleason评分密切相关。体外过表达及COX-2拮抗等实验证实,PKM2的过表达通过上调COX-2的表达及EMT而促进前列腺癌细胞的迁移和侵袭。相反,沉默PKM2可以抑制这些作用和COX-2表达。CO-IP实验结果表明,PKM2与ERK1/2蛋白相互作用,进而促进ERK1/2的磷酸化。同时,抑制ERK1/2的活性可拮抗PKM2过表达引起的前列腺癌细胞迁移和侵袭。ChIP实验证实,PKM2促进ERK1/2信号下游的转录因子c-jun的磷酸化,并与COX-2基因的启动子区域结合,从而促进COX-2的表达。最后,我们还证实抑制COX-2的活性可缓解体内由于PKM2过表达诱导的前列腺癌肿瘤转移。结论:上述结果表明PKM2—ERK1/2—COX-2信号轴在前列腺癌的侵袭迁移中起重要作用,并可能成为控制前列腺癌转移的潜在靶标。