Sonichedgehog信号通路中Gli蛋白活化和 肿瘤相关性的研究进展

摘要:Hedgehog(Hh)信号通路在脊椎动物的各种生理过程中都发挥着重要作用,包括细胞的生长和分化等。Sonic hedgehog(Shh)信号通路是 Hh信号通路中研究最深入的成员之一,主要在真核生物中发挥生物学功能。国内外多项研 究表明,人类各种肿瘤的发生发展都涉及Shh信号通路,多种因素引起的Shh异常活化会导致人体系统多种恶性肿瘤的 发生。神经胶质瘤相关癌基因同源蛋白(glioma-associatedoncogenehomologue,Gli)是 Shh信号通路的关键成员之一, 参与调控肿瘤的发生和进展。该文总结了Shh信号通路中 Gli蛋白激活的分子机制及其在肿瘤发生发展中的作用,并 讨论了 Gli蛋白与肿瘤干细胞的相互作用,以及 Gli蛋白靶向治疗相关肿瘤的新思路。     

Hedgehog信号通路在肿瘤转移中的作用研究进展

恶性肿瘤最主要的特征之一就是转移,即从原发灶迁移到其他部位形成转移灶,并维持复发瘤的生长.肿瘤转移的发生涉及复杂的信号通路,这些信号通路的激活及相互作用介导了肿瘤的转移和侵袭.近年来的研究发现,Hedgehog信号的异常与人类肿瘤形成有密切的联系,有可能为肿瘤的诊断和治疗提供新途径.本文对Hedgehog信号通路与肿瘤转移的关系、作为肿瘤的诊断标志及治疗靶点的展望进行了综述.     

信号通路在上皮间质细胞转化及肿瘤转移中的作用

近年来,尽管恶性肿瘤的检测和治疗手段取得了长足进步,但肿瘤转移仍是恶性肿瘤治疗失败和患者死亡的最主要原因.因此,肿瘤转移成为近来研究的热点问题.这其中,上皮间质细胞转化(epithelial mesenchymal transition,EMT)在肿瘤的局部浸润以及远处转移中起到了重要的作用 [1].在肿瘤演进过程中,EMT涉及到多种分子机制,构成的复杂网络.TGF-β [2]、Wnt[3]等信号通路等因素都与上皮间质细胞转化的产生有着密切的关系.本文就信号通路在上皮间质细胞转化及肿瘤转移中的作用的最新研究现状加以综述.     

Hippo信号通路及其在消化系统肿瘤中的作用研究进展

Hippo信号通路在进化上高度保守,哺乳动物细胞中该信号通路的核心成员包括MST1/2激酶、LATS1/2激酶和效应蛋白YAP/TAZ。虽然YAP/TAZ及其下游相关研究相对较多,但Hippo信号通路的上游调控因子并不明确,是目前该通路研究的热点方向之一。另外,Hippo信号通路可与Wnt和Notch等其他信号通路发生交叉对话,并在控制器官大小、维持组织稳态、促进组织修复再生等过程中扮演重要角色。Hippo信号通路异常可能会导致多种肿瘤的发生,尤其是肝癌、结直肠癌和胃癌等消化系统肿瘤,其成员在消化系统肿瘤中的异常表达与肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭和迁移等过程密切相关。Hippo信号通路对肝脏的修复再生至关重要,其失活会导致原发性肝癌的发生,YAP在肝癌中的促肿瘤作用机制主要依赖于TEAD介导的基因转录。Hippo信号通路对于维持肠道稳态也很重要,其失调会导致结直肠癌的发生及复发。在原发性和转移性胃癌中,YAP/TAZ的表达显著上调,但具体分子调控机制并不清楚。本文总结了近年来Hippo信号通路的发现、上游调控因子及其在消化系统肿瘤发生发展过程中的作用和分子调控机制,并对未来的研究方向进行初步探讨。     

Notch信号通路在肿瘤中的研究进展

Notch基因最早发现于果蝇,其某种基因突变可造成翅膀锯齿样缺损。1983年科研人员首次克隆了该基网,并命名为Notch。Notch是一种在进化上十分保守、既简单又复杂的跨膜受体蛋白家族。Notch信号途径的精确调控,对大多数组织的正常发育至关重要;其异常调控可引起组织发育异常,并导致肿瘤等多种疾病的发生。     

Wnt信号通路与肿瘤药物治疗研究进展

Wnt信号通路在生物体内控制有关细胞生长、凋亡、自我更新和生存基因的表达,维持生物体中正常的胚胎发育和组织修复再生等生理活动。Wnt信号通路的失调与肿瘤的发生发展有着密切的关系。历史研究表明,运用中和抗体,小分子抑制剂和溶瘤腺病毒等方法可以从多层次水平上抑制Wnt信号通路,从而为开发特异性强,毒副作用小的抗癌药物提供新途径。文章主要对关于Wnt信号通路的科学研究进展及相关抗肿瘤药物的开发做一简要综述。     

Notch信号通路在肿瘤发生发展中的作用

Notch是一类广泛存在于动物细胞表面且高度保守的受体蛋白,对细胞的生物学活性起着重要的作用,包括介导细胞与细胞之间局部信号的传递以及相应信号的级联反应,调控细胞的增殖、分化及凋亡等。目前对Notch的研究发现,Notch信号通路与肿瘤的发生发展有密切联系,在部分肿瘤中起着促癌作用,如乳腺癌、小细胞性肺癌及黑色素瘤等;而在另外一部分肿瘤中起着抑癌作用,如非小细胞性肺癌、皮肤癌等。本研究对Notch信号通路生物学特性以及其对肿瘤促癌和抑癌作用机制的研究现状作一综述。     

Sufu的突变位点对Sonic Hedgehog信号通路调控机制的研究

目的：研究髓母细胞瘤患者中发现的Supressor of Fused（Sufu）的突变位点与Sonic Hedgehog（Shh）信号通路异常激活之间的联系,从而揭示其与肿瘤生长发展之间的关系。方法：构建Sufu突变位点的表达质粒,通过定量PCR、蛋白免疫印迹实验检测Sufu突变体对Sufu-/-细胞内源性Gli1表达水平的影响;通过免疫共沉淀检测Sufu突变体蛋白与Gli1的结合情况;通过MTT实验检测Sufu突变体对人髓母细胞瘤细胞（DAOY）生长增殖的影响。结果：定量PCR和蛋白免疫印迹实验发现,过表达Sufu的错义突变体（突变位点H87R）的Sufu-/-细胞中内源性Gli1表达水平接近于过表达野生型Sufu的Sufu-/-细胞,而过表达3个截短突变体（突变位点R146X、R299X、W430X）Sufu-/-细胞中内源性Gli1表达水平相比于野生型明显增高。正常情况下野生型Sufu可以和Gli1蛋白结合,免疫共沉淀实验发现Sufu的突变体都不同程度地破坏了与Gli1蛋白的结合;蛋白周转速率实验发现Sufu的突变体可以通过蛋白酶体途径降解;MTT实验发现Sufu突变体失去了抑制DAOY细胞生长增殖的能力。结论：髓母细胞瘤患者身上观测到的Sufu突变位点可以驱动肿瘤的形成和生长,并通过细胞功能实验证实了Sufu通过结合Gli蛋白从而抑制其功能。     

Gli2在髓母细胞瘤中的表达及其靶向抑制剂的作用与意义

目的 探讨SHH(sonic hedgehog signaling pathway)信号通路下游转录因子Gli2在髓母细胞瘤(medulloblastoma, MB)中的表达及其靶向抑制剂对MB细胞增殖抑制的作用。 方法 使用不同浓度的Gli2特异性抑制剂GANT61作用Doay细胞,观察细胞形态的变化,采用CCK-8法检测细胞的增殖抑制作用,RT-PCR法和Western blot法分别检测Doay细胞中Gli2 mRNA的表达量及Gli2蛋白表达水平的差异。 结果 使用GANT61作用细胞后,可见细胞形态出现明显改变,细胞异常突起增多;CCK-8法检测显示,与对照组相比,GANT61能够抑制Doay细胞的增殖(P<0.05),且细胞增殖的抑制率呈明显的剂量-效应关系;RT-PCR法显示Gli2特异性抑制剂GANT61组较对照组Gli2 mRNA的表达明显下降(P<0.05);Western blot法检测结果示GANT61抑制剂组较对照组Gli2蛋白表达水平明显下降(P<0.05)。 结论 GANT61主要通过抑制Gli2 mRNA的表达,下调Gli2蛋白表达水平而抑制MB的增殖生长。因此,Gli2可能是治疗MB的重要生物学标志物和生物治疗的潜在靶点。     

细胞周期相关因子Gli2在大鼠自体移植静脉中的表达

目的 研究细胞周期相关因子Gli2在大鼠自体移植静脉中的表达变化及其与内膜增生的关系.方法 雄性Wistar大鼠36只,8周龄,体质量140 g.建立颈静脉-腹主动脉移植模型,分别于术后14 d、28 d各处死18只大鼠,取材移植血管,免疫荧光检测Gli2蛋白在移植血管新生内膜中的表达,Western印迹法观察Gli2及细胞增殖核抗原(PCNA)的表达,RT-PCR检测Gli2-mRNA的表达;以对侧颈静脉作为对照.结果 免疫组化结果显示,正常静脉、术后14 d和术后28 d移植静脉Gli2+细胞数比例分别为(3.2±0.4)%、(41.3±0.6)%和(58.3±0.6)%,正常静脉与移植静脉差异有统计学意义(P＜0.01).Western印迹法显示术后Gli2表达水平增加并与PCNA表达呈正相关(r=0.826,P＜0.01).RT-PCR结果显示术后14 d组和术后28 d组的Gli2 mRNA表达增加,分别为对照组含量的8.9和13.6倍.结论 自体静脉移植术后,Gli2在新生内膜中高表达并可能与细胞增殖相关.     

Hedgehog信号通路在前列腺癌中的研究进展

[摘要]　Hedgehog（Hh)信号通路不仅在前列腺的胚胎发育和器官形成扮演重要的角色,而且在前列腺癌的肿瘤形成、侵袭、转移中起十分重要的作用。Hh信号通路将为前列腺癌的诊断提供重要的思路,以Hedgehog信号传导通路成员作为靶点,联合其他药物可能成为前列腺癌治疗的新策略。但Hh信号通路如何调控前列腺癌的机制尚不清楚,本文就Hh信号通路在以上方面的研究进展进行综述。     

三氧化二砷对急性早幼粒细胞白血病细胞株Hedgehog信号通路的影响

［摘要］目的: 探讨三氧化二砷（As2O3）对急性早幼粒细胞白血病细胞Hedgehog信号转导通路相关分子的作用,为将其扩大应用于其他具有Hedgehog异常活化的肿瘤提供理论基础。方法： 将不同浓度的As2O3作用于急性早幼粒细胞白血病NB4细胞株48 h,采用实时定量PCR（qRT PCR）和免疫印迹技术检测Hedgehog信号转导通路关键分子Smoothened（Smo）、Ptch、Gli1和Gli2在mRNA和蛋白水平的变化。结果： As2O3处理后,NB4细胞的Smo、Ptch、Gli2在蛋白和mRNA水平均受到明显抑制,差异有统计学意义。结论： As2O3可能是通过抑制Gli2蛋白和mRNA发挥抗Hedgehog信号转导通路的作用,而Hedgehog信号转导通路可能是As2O3发挥抗急性早幼粒细胞白血病的机制之一。     

石榴皮多酚对大鼠应激性胃溃疡的保护作用及与Gli1-Gli2-Sufu信号通路和细胞因子水平改变的关系

目的 探讨石榴皮多酚对大鼠应激性胃溃疡的保护作用及与Gli1-Gli2-Sufu信号通路和细胞因子水平改变的关系.方法 选取50只7周龄健康SD雄性大鼠为受试对象,按随机数字表法分为空白对照组、应激性胃溃疡组(模型组)、奥美拉唑+应激性胃溃疡模型组(阳性对照组)、石榴皮多酚组和应激性胃溃疡模型+石榴皮多酚组,每组10只.分别比较各组大鼠胃液pH值和黏膜损伤指数;采用ELISA法测定前列腺素E2 (PGE2)、促肾上腺皮质激素(ATCH)和皮质酮(CORT)的含量,应用化学比色法检测丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD);采用qPCR和Western blot法测定各组大鼠胃组织Gli1、Gli2和Sufu的mRNA和蛋白表达水平;免疫共沉淀法观察大鼠胃组织Gli2和Sufu蛋白复合物的形成情况.结果 与空白对照组比较,模型组大鼠的损伤指数、MDA、ACTH和CORT的含量明显升高,pH值、SOD和PGE2水平显著下降,差异均有统计学意义(P＜0.05);但阳性对照组和石榴皮多酚+模型组的上述各项指标均较模型组明显改善(P＜0.05);模型组大鼠胃组织的Gli1、Gli2和Sufu的mRNA和蛋白表达均较空白对照组明显升高(P＜0.05);而阳性对照组和石榴皮多酚+模型组的Gli1、Gli2和Sufu的mRNA和蛋白表达水平较模型组却明显降低(P＜0.05);模型组大鼠Gli2和Sufu蛋白复合物水平较空白对照组显著增多,而阳性对照组和石榴皮多酚+模型组的Gli2和Sufu蛋白复合物水平则较模型组明显降低(P＜0.05).结论 石榴皮多酚对大鼠应激性胃溃疡的保护作用可能与Gli1-Gli2-Sufu信号通路活化和MDA、ACTH、CORT、SOD和PGE2等细胞因子水平改变有关.     

Hedgehog信号通路与肿瘤的关系

Hedgehog信号通路是调节动物胚胎正常发育的经典信号通路之一,主要由信号分子HH、膜受体Ptch、Smo以及转录因子Gli等组成.近年来,有关Hedgehog信号通路的研究取得了较大进展,对其在肿瘤发生、发展中的作用有了新的认识,并为肿瘤治疗提供了新的靶点.本文就Hedgehog信号通路的异常激活与肿瘤的关系作一综述.     

Hedgehog信号通路在骨性关节炎中的研究进展

近来研究表明,骨性关节炎(OA)关节软骨中印度刺猬蛋白(Ihh)表达上调,而这种上调与OA的进展,软骨细胞的形态变化密切相关.小鼠的遗传研究进一步表明,在软骨细胞有条件缺失Ihh信号可以延缓OA的进展,表明阻断Ihh信号用来作为OA潜在治疗方法的可能,以防止软骨变性.因此,基于Hh在软骨内成骨和骨关节炎的发生发展中发挥的重要作用,本文就Hedgehog信号通路在OA软骨细胞中的作用以及作为潜在治疗靶点的研究作一综述.     

DGK在Hedgehog信号通路中的作用

目的:研究甘油二酯激酶(diacylglycerol kinase,DGK)对Hedgehog信号通路的调控机制?方法:蛋白质免疫共沉淀实验分析DGK蛋白与IFT88的结合情况;siRNA敲低DGK后,检测Hedgehog信号通路靶基因Gli1蛋白及mRNA的表达水平;激光共聚焦显微镜分析DGK缺失对原纤毛生长和IFT88蛋白在原纤毛内定位的影响?结果:DGK家族的7个成员都可以和IFT88发生特异性结合;siRNA敲低DGK后,通路靶基因Gli1的转录水平明显下降;DGK蛋白对于通路的调控部位介于Ptch1和Smo之间;DGKδ的缺失会抑制原纤毛的生长以及IFT88在原纤毛中的分布?结论:DGK的敲低影响了IFT88向原纤毛的运输,从而影响了原纤毛的结构和纤毛内转运的正常进行,DGK影响Hedgehog信号通路的正常转导及其活性,可能与其抑制原纤毛的生长有关?