靶向ERK信号转导通路抗肿瘤的研究进展
PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展
PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展PI3K/AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展一、PI3K/AKT综述PI3K/Akt信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一，参与很多重要的生物学过程的调控，其通过影响下游多种效应分子的活化状态，在细胞内发挥着抑制凋亡、促进增殖的关键作用，与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关。
正因为PI3K/AKT通路在肿瘤治疗方面有着巨大潜力，其近年来也成为生物科学界的研究热点。
现就对PI3K/AKT的组成结构，机制功能，与癌症的关系及相关抑制剂做一个综述。
二、组成与结构PI3K（Phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate 3-kinase）分为3个不同的类别：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类，所属分类是基于其主要结构，调控规律和体外脂质底物的特异性。
I类PI3K是负责生产PI(3)P，PI(3，4)P2，PI(3，4，5)P3的，I类PI3K是一个监管和催化亚基组成的异二聚体分子;它们进一步根据IA和IB之间子集上的序列相似性划分。
IA类PI3K 是由P110催化亚基和p85亚基调节亚基之间的异二聚体，包括p85调节亚基的5种变体，分别是p85α，p55α，p50α，p85β和p55γ，也有P110催化亚基衍生的p110α，β，δ三个变体。
ⅠB亚类包括p110γ，它并不与p85结合，而是与1个相对分子质量为101×103的接头蛋白结合，此接头蛋白可介导G蛋白的β、γ亚基活化p110。
Ⅱ类包括3个催化亚基C2α，C2β，和C2γ，但是不像Ⅰ类和Ⅲ类，它没有调节蛋白，Ⅱ类催化PI产生PI(3)P，催化PIP产生PI(3，4)P2，但是关于他们在免疫细胞中的作用目前所知甚少。
Ⅲ类只催化PI产生PI(3)P，从结构上来说与Ⅰ类相似，因为他们有一个催化亚基（VPS34）和一个调节亚基（Vps15/ P150）的异二聚体，第Ⅲ类似乎主要是参与蛋白和囊泡运输，也有证据表面，它可以帮助免疫细胞在一些重要进程中发挥作用，尤其是吞噬作用的有效性。
ERK信号转导通路
ERK信号转导通路在MAPK家族中，ERK是最先被发现并被了解最多的成员。
ERK包括了两种异构体ERKl和ERK2(分别为P44和P42)。
两个磷酸化受体位点即酪氨酸和苏氨酸被谷氨酸残基分隔开来，故其磷酸化位点基序是TEY。
目前认为，P38和JNK属于“应激诱导”的MAPK，而ERK被认为是与细胞增殖、转化和分化相关的MAPK。
ERK级联反应包括典型的3个层次MAPK的序贯激活过程。
Raf蛋白(MAPKKK)的激活能磷酸化MEKl／2(MAPKK)，并使后者激活，从而使随后的ERKl／2(MAPK)发生双重磷酸化而被缉获。
ERK的激活对于Ra诱导的细胞反应、转录因子(如Elkl、cEtl和c—Et2)的激活以及激酶(如P90rkl、MNKl和MNK2)的激活是至关重要的。
ERK的激活包括了以下3种方式：酪氨酸激酶受体对Ra的激活、Ca2+对Ra的激活以及PKC对ERK通路的激活。
生长因子与细胞表面的受体酪氨酸激酶(RTK)结合，诱发生长因子受体胞质中的酪氨酸残基自身磷酸化，导致受体二聚体化与活化。
细胞表面的生长因子受体具有募集Grb2和SOS复合物的能力。
SOS在与生长因子受体结合的过程中移位至胞质，并与Ra相互作用，促进Ra与GTP结合，使Ra活化。
此外，Ca2+可通过不同的作用机制激活Ra蛋白：①通过l型电压依赖性的钙离子通道流人细胞内，经由Src家族蛋白激酶的介导，导致表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸磷酸化，进而通过Shc—Grb2—SOS复合物激活Ra；②通过Ca2+敏感性的Ra鸟嘌呤核苷酸释放因子(Ra—GRF)和Ca2+—钙调蛋白复合物与Ra—GRF结合，通过诱导Ra进行GTP交换而激活Ra；③在大鼠嗜铬细胞瘤PCI2细胞中，胞质Ca2+的升高，可诱发酪氨酸磷酸化，激活蛋白酪氨酸激酶(PYK2)。
PYK2与Grb2和SOS形成复合物，同时伴随着Shc的激活。
活化的PYK2通过直接募集Srb2—SOS复合物，或间接通过Shc 而激活Ra。
FAK-ERK信号传导通路
咖啡酸苯乙酯靶向调控人结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号通路的研究梁路昌1唐志晗1 李珍发2万剑2薛文1王军1涂宏2何葵2*（1.南华大学湖南衡阳421001；2.衡阳市中心医院湖南衡阳421001）[摘要]目的：探讨咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester，CAPE)对结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号传导通路中相关蛋白表达的作用，寻找其作用靶点，试图阐明CAPE抗肿瘤作用的分子机制。
方法：用不同浓度CAPE处理HT-29细胞，利用Hoechst33258染色法和流式细胞术，检测细胞凋亡的发生。
应用Western-blot法分析不同浓度CAPE对HT-29细胞中FAK、ERK蛋白表达的影响。
结果：Hoechst33258染色发现CAPE作用后凋亡细胞数量增加。
流式细胞仪细胞凋亡率分析显示，0、2.5、5.0、7.5、10μg/ml处理HT-29 细胞24h后，细胞凋亡率上升，呈剂量依赖性。
Western印迹结果显示：在（0-10）μg/ml范围内不同浓度CAPE作用于HT-29细胞24h后，FAK、ERK蛋白表达随CAPE浓度的增加而下调。
结论：CAPE可诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡，其作用机制可能与CAPE 抑制FAK-ERK信号转导通路的激活有关。
[关键词] 咖啡酸苯乙酯；结肠癌细胞HT-29；细胞凋亡；黏着斑激酶；细胞外信号调节激酶；免疫蛋白印迹Caffeic acid phenethyl ester induces growth arrest and apoptosis of HT-29 colon cancer cells by inhibition FAK /ERK signal transductionpathwayLIANG Lu-chang1,TANG Zhi-han1, LI Zhen-fa2, WAN Jian2, XUE Wen1, WANG Jun1, TU Hong2, HEKui 2*（1.Nan-hua University; Hengyang 421001，China；2.The Central Hospital of Hengyang，Hengyang 421001）［Abstract］Objective: To explore the effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on expression of the related proteins in FAK-ERK signal transduction pathway in colorectal carcinoma cell line HT-29, to find out the targets CAPE targeted and to elucidate furtherly the anti-tumor mechanism of CAPE. Methods: The cells of human colorectal carcinoma cell line HT-29 were treated with CAPE at different concentration. Flow cytometry(FCM)and Hoechst33258 staining were used to detect apoptosis. Western blotting analysis was used toevaluate the protein level of FAK-ERK in HT-29 cell treated by CAPE. Results: Hoechst33258 staining showed that apoptosis cells increased after the treatment of CAPE; The results of FCM analysis showed that cell apoptosis rate increased after exposed to CAPE in a dose dependent manner (0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10μg/ml ) after 24 h.Western blot analysis showed that the expression of FAK-ERK protein in HT-29 cells was down-regulated with the increase of CAPE concentrations from 0 to10 μg/ml. Conclusions: CAPE can induces the colorectal carcinoma cell line HT-29 apoptosis. The mechanism of the role of CAPE may be suppress FAK-ERK signal transduction pathway activation.[Key words] Caffeic acid phenethyl ester; colorectal cell HT-29; Cell apoptosis; Focal adhesion kinase; Extracellular signal-regulated kinase; western-blot[基金项目] 湖南省科技厅课题项目（S2009F1023）[作者简介] 梁路昌（1985-），男，硕士研究生，研究方向为大肠癌的预防和治疗*通讯作者：何葵，博士，主任医师，E-mail: hekui@CAPE是一种酚类抗氧化剂，是存在于蜂胶中的一种主要活性组份，具有广泛的生物学活性，抗炎、抗肿瘤、免疫调节以及抗氧化等作用[1]。
Ras Raf Mek Erk信号传导通路在肝细胞癌发生中的概要
・1378・中国肿瘤临床2008年第35卷第23期1Ras/Raf/Mek/Erk信号传导通路与HCC1.1Ras,R删ek/Erk信号传导通路介绍Ras/Raf/Mek/Erk信号通路是由一个小GTP结合蛋白连接活化的受体酪氨酸激酶和胞浆蛋白激酶级联反应。
该通路是“MAPK”众多通路中的一个。
“MAPK”通路的核心包括3种蛋白激酶:1MAP—KKK,是一类丝席氨酸蛋白激酶,Raf为其中重要的一员;2MAPKK,具有磷酸化苏/酪氨酸残基的双特异功能,Mek为其中重要的一员;3MAPK是一类丝/苏氨酸蛋白激酶,Erk即为其中重要的一员HJ。
首先Ras在细胞外信号刺激下,转化为激活型Ras,激活型Ras磷酸化激活Raf,活化了的Raf再激活Mek,Mek经磷酸化最终激活Erk,活化的Erk人核,启动相应转录子的转录[引。
Raf激酶借此将细胞外刺激信号传至细胞内,引起一系列细胞反应,从而调控细胞增殖、分化、凋亡、转移等功能№】。
包括HCC在内的多种肿瘤中均检测到该通路的异常激活。
一项研究结果显示肝硬变患者和HCC患者样本中Raf-1及其下游基因Mek、Erk的表达均上调;蛋白印迹分析显示91.2%的肝硬变患者和100%的HCC患者均有活化型Raf-1的过度表达,其中HCC 患者中Raf-1的表达水平明显高于肝硬变患者的表达水平"]。
这些研究结果提示Raf-1信号传导系统的异常激活在HCC发生过程中起着重要作用。
因此对Ras/Raf/Mek/Erk信号通路在HCC发生过程中作用的研究,可以为开发HCC的新疗法提供潜在的理论基础。
1.2Ras/R刎Mek/Erk信号传导通路在HCC中的作用Ras/Raf/Mek/Erk信号通路的异常激活与HCC 的发生及恶性进展关系密切。
首先,慢性乙肝、丙肝病毒感染,慢性酒精中毒,长期摄入含黄曲霉毒素B1的食物等病原因子均可导致肝细胞膜表面生长因子如EGF、VEGF、PDGF—B及相应的膜受体过度表达,过度表达的生长因子通过自分泌及旁分泌的方式与肝细胞表面的同源受体结合陋一j,受体酪氨酸激酶(如EGFR、VEGFR发生羧基端过度磷酸化,磷酸化的酪氨酸区域作为载体蛋白如SEM一5、SOC一1的停泊位点,这些载体蛋白募集鸟苷酸转换因子如SOS—l至细胞膜上,在那里它们通过刺激Ras—GDP转换为Ras—GTP从而导致Ras激酶过度活化阳・m]。
靶向抗肿瘤药物的研究进展
靶向抗肿瘤药物的研究进展靶向抗肿瘤药物的研究进展近年来，随着肿瘤生物学及相关学科的飞速发展，人们逐渐认识到细胞癌变的本质是细胞信号转导通路的失调导致的细胞无限增生，随之而来的是抗肿瘤药物研发理念的重大转变。
研发焦点正从传统细胞毒药物向针对肿瘤发生发展过程中众多环节的新药方向发展，这些靶点新药针对正常细胞和肿瘤细胞之间的差异，可达到高选择性、低毒性的治疗效果，从而克服传统细胞毒药物的选择性差、毒副作用强、易产生耐药性等缺点，为此，肿瘤药物进入了一个崭新的研发阶段。
目前发现的药物靶点主要包括蛋白激酶、细胞周期和凋亡调节因子、法尼基转移酶(FTase) 等，现就针对这些靶点的研发药物做一综述。
1、蛋白激酶蛋白激酶是目前已知的最大的蛋白超家族。
蛋白激酶的过度表达可诱发多种肿瘤。
蛋白激酶主要包括丝氨酸/苏氨酸激酶和酪氨酸激酶，其中酪氨酸激酶主要与信号通路的转导有关，是细胞信号转导机制的中心。
蛋白激酶由于突变或重排，可引起信号转导过程障碍或出现异常，导致细胞生长、分化、代谢和生物学行为异常，引发肿瘤。
研究表明，近80%的致癌基因都含有酪氨酸激酶编码。
抑制酪氨酸激酶受体可以有效控制下游信号的磷酸化，从而抑制肿瘤细胞的生长。
酪氨酸激酶受体分为表皮生长因子受体(EGFR)、血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR) 、血小板源生长因子受体(PDGFR) 等，针对各种受体的酪氨酸激酶抑制剂目前已开发上市的主要为表皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR-TK) 抑制剂、血管内皮细胞生长因子受体酪氨酸激酶(VEGFR-TK) 抑制剂和血小板源生长因子受体酪氨酸激酶(PDGFR-TK)抑制剂等。
基于多靶点的酪氨酸激酶抑制剂目前已成为研究重点，具有广阔的发展前景，其中，包括舒尼替尼和索拉芬尼在内的几个上市新药均获得了良好的临床评价结果。
1.1 EGFR-TK抑制剂许多实质性肿瘤均高度表EGFR，EGFR-TK抑制剂是目前抗肿瘤药研发的热点之一。
盘点黑色素瘤治疗方法及临床进展
盘点黑色素瘤治疗方法及临床进展展开全文在2011年前，转移性黑色素瘤患者的生存时间很短。
近年来，伴随着靶向和免疫治疗的兴起，转移性黑色素瘤几乎无药可用的局面被扭转。
同时，早中期黑色素瘤患者也有了更多选择。
下文将针对近年来靶向及免疫治疗在黑色素瘤领域的临床进展撷英介绍。
Part.1靶向治疗进展1. 与黑色素瘤相关的基因突变一部分黑色素瘤被发现存在基因突变，其中，最常见的就是BRAF 突变。
在国外，近50%的黑色素瘤患者存在BRAF突变，我国也有近1/4的患者携带该突变[1]。
与没有突变的患者相比，携带该突变的患者预后更差——与野生型相比，死亡风险会增加3倍[1]。
BRAF基因位于MAPK通路（即RAS/RAF/MEK/ERK通路）上，它是一条生长因子信号转导通路。
BRAF基因在通路中，负责编码丝氨酸/苏氨酸特异性激酶，能够调控黑色素细胞的生长、分化和死亡。
最常见的BRAF突变为缬氨酸（V）突变为谷丙氨酸（E）（BRAF V600E），其次为缬氨酸（V）突变为赖氨酸（K）（BRAFV600K）。
除了最常见的BRAF突变，其他与黑色素瘤突变相关的突变包括NRAS（突变率为13.25%）、MEK1（6%）、KIT（2.6%）、CTNNB1（2%）、GNA11（2%）、GNAQ（1%）。
有意思的是，黑色素瘤的突变基本都是排他性的，这意味着患者通常只可能发生1种突变[2]。
2. 目前可用的黑色素瘤靶向药BRAF抑制剂＋MEK抑制剂针对BRAF突变的BRAF抑制剂，显著地改善了黑色素瘤患者的生存。
但用药后却难免发生耐药。
随后的研究发现，在BRAF抑制剂的基础上，添加MEK抑制剂，不仅能够显著提高有效率，还能阻止耐药的发生。
目前已获得美国食品与药物管理局（FDA）批准的BRAF抑制剂和MEK抑制剂包括：① BRAF抑制剂：•达拉非尼（商品名：Tafinlar）•维罗非尼（商品名：Zelboraf）•Encorafenib（商品名：Braftovi）② MEK抑制剂：•曲美替尼（商品名：Mekinist）•考比替尼（商品名：Cotellic）•Binimetinib（商品名：Mektovi）这些药及组合方案的获批情况如下表所示。
肿瘤细胞信号转导通路
肿瘤细胞的信号转导通路信号传导通路是将胞外刺激由细胞表面传入细胞内，启动了胞浆中的信号转导通路，通过多种途径将信号传递到胞核内，促进或抑制特定靶基因的表达。
一、MAPK信号通路MAPK信号通路介导细胞外信号到细胞内反应。
丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK)主要位于细胞浆，很多生长因子所激活，活化后既可以磷酸化胞浆内的靶蛋白，也能进入细胞核作用于对应的转录因子，调节靶基因的表达。
调节着细胞的生长、分化、分裂、死亡各个阶段的生理活动以及细胞间功能同步化过程，并在细胞恶变和肿瘤侵袭转移过程中起重要作用，阻断MAPK途径是肿瘤侵袭转移的治疗新方向。
MAPK信号转导通路是需要经过多级激酶的级联反应，其中包括3个关键的激酶，即MAPK激酶激酶（MKKK）→MAPK激酶（MKK）→MAPK。
（一）MKKK：包括Raf、Mos、Tpl、SPAK、MUK、MLK和MEKK等，其中Raf又分为A-Raf、B-Raf、Raf-1等亚型；MKKK是一个Ser/Thr蛋白激酶，被MAPKKKK、小G蛋白家族成员Ras、Rho激活后可Ser/Thr磷酸化激活下游激酶MKK。
MKK识别下游MAPK分子中的TXY序列（“Thr-X-Tyr”模序，为MAPK第Ⅷ区存在的三肽序列Thr-Glu-Tyr、Thr-Pro-Tyr或Thr-Gly-Tyr），将该序列中的Thr和Tyr分别磷酸化后激活MAPK。
注：TXY序列是MKK活化JNK的双磷酸化位点，MKK4和MKK7通过磷酸化TXY 序列的第183位苏氨酸残基(Thr183)和第185位酪氨酸残基(Tyr185)激活JNK1。
（二）MKK：包括MEK1-MEK7，主要是MEK1/2；（三）MAPK：MAPK是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，是MAPK途径的核心，它至少由4种同功酶组成，包括：细胞外信号调节激酶(Extracellular signal Regulated Kinases，ERK1/2）、C-Jun 氨基末端激酶（JNK）/应激激活蛋白激酶（Stress-activated protein kinase，SAPK）、p38（p38MAPK）、ERK5/BMK1(big MAP kinase1)等MAPK亚族，并根据此将MAPK 信号传导通路分为4条途径。
抗肿瘤细胞增殖抑制药物的作用机制及其在临床治疗中的应用
抗肿瘤细胞增殖抑制药物的作用机制及其在临床治疗中的应用一、引言癌症，作为全球范围内严重威胁人类健康的疾病之一，其发病率和死亡率持续攀升。
为了应对这一挑战，科学家们不断探索新的治疗策略，其中抗肿瘤细胞增殖抑制药物的研发和应用成为近年来的研究热点。
这类药物通过干扰肿瘤细胞的分裂、增殖过程，从而抑制肿瘤的生长和扩散，为癌症患者带来了新的希望。
本文将从作用机制、临床应用及未来展望三个方面，深入探讨抗肿瘤细胞增殖抑制药物的奥秘。
一、抗肿瘤细胞增殖抑制药物的作用机制1.1 微环境调控机制肿瘤微环境是肿瘤细胞赖以生存的土壤，其复杂性和异质性决定了肿瘤治疗的难度。
抗肿瘤细胞增殖抑制药物通过调控肿瘤微环境，改变其中的细胞成分、血管结构、细胞外基质等，从而影响肿瘤细胞的行为。
例如，某些药物能够促进肿瘤相关成纤维细胞的凋亡，减少其对肿瘤细胞的支持；另一些药物则能够抑制肿瘤血管生成，切断肿瘤的营养供应，从而达到抑制肿瘤生长的目的。
这些药物还能调节肿瘤微环境中的免疫细胞，增强机体对肿瘤的免疫应答，形成多维度的攻击策略。
1.2 细胞周期调控机制细胞周期是细胞生命活动的基本过程，包括G1期、S期、G2期和M期四个阶段。
抗肿瘤细胞增殖抑制药物通过作用于细胞周期的特定环节，如DNA复制、染色体分离等，阻止肿瘤细胞的分裂和增殖。
例如，一些药物能够特异性地结合到DNA拓扑异构酶上，阻止DNA链的断裂和重连，从而阻断DNA复制过程；另一些药物则能够干扰微管蛋白的聚合和解聚，影响纺锤体的形成，导致细胞周期停滞。
这些药物的精准作用不仅提高了治疗效果，还减少了对正常细胞的损伤。
1.3 信号转导通路干预机制信号转导通路是细胞内信息传递的重要途径，参与调控细胞的生长、分化、凋亡等多种生物学过程。
在肿瘤细胞中，这些通路往往发生异常激活或失活，导致细胞失控性增殖。
抗肿瘤细胞增殖抑制药物通过干预特定的信号转导通路，如PI3K/Akt/mTOR通路、Ras/Raf/MEK/ERK通路等，恢复细胞的正常生理功能。
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第26卷第3期2006年6月国际病理科学与临床杂志In ternati onal Journal ofPat h ol ogy and C li n i calM ed ici neVo.l 26 N o .3Jun . 2006y靶向ERK 信号转导通路抗肿瘤的研究进展罗 威 综述 曹 亚 审校(中南大学湘雅医学院肿瘤研究所分子生物室,长沙410078)[摘要] R as ,R af 基因突变及MA PK 的过度激活与人类肿瘤的发生密切相关,而且由于ERK 通路在细胞信号转导中的枢纽地位,其作为抗肿瘤的分子靶受到基础研究与药物开发工作者的广泛关注,为肿瘤治疗提供了可喜的前景。
[关键词]M APK; ERK; 蛋白激酶; 抑制剂; 肿瘤[中图分类号] R 73 3 [文献标识码]A [文章编号] 1673 2588(2006)03 0200 04Advance in anti cancer therapy targeted the ERKsignal transducti on pathwayLUO W e,i CAO Ya(Cancer R esearc h In stit u te ,C entra l Sou t h Un i versit y,Chang s ha 410078,China )[Abstract] The m utati o n o fRas and Raf gene and the over activation ofMAP K are closely re latedw it h the occurrence o f hum an cancers i n recent years .B ecause of the pivota l status of ERK pathw ay i n cell signal transduction,m any basic sc i e ntific researchers and dr ug deve l o pers who regar d ERK pathw ay as anti cancer m o lecu lar targets pay m ore attention to it and present a pro m isi n g future .[Key w ords] MAPK; ERK; pr o te i n k i n ase ; i n h i b itor ; cancer[Int J Pathol C li n M ed,2006,26(3):0200 04]丝裂原活化蛋白激酶通路(m itogen activatedpro tein k i n ase pathw ay ,MAP K pathw ay )代表了一连串磷酸化级联事件,涉及3种关键激酶,即MAPK 激酶的激酶(MAPKKK ),MAPK 激酶(MAP KK ),MAPK 。
真核细胞中,已确定出ERK (p42/p44MAPK),J NK /SAPK,p38MAPK 及ERK5四条MAPK 信号转导通路。
J NK 和p38MAPK 两条通路主要与细胞的应激和凋亡有关,而在细胞信号转导网络中处于枢纽地位的ERK 通路主要与细胞的增殖和分化密切相关。
MAP K 通路是一重要信号转导通路,近年来发现Ras ,Raf 基因突变及MAPK 的过度激活与肿瘤发生有关,以这些激酶作为肿瘤治疗的靶点来阻断增殖信号的传递,显示出多效性[1,2]。
1 ERK 信号通路上游激活蛋白R as 为21kD 的小G 蛋白;Raf/MAPKKK 是40~75kD 的Ser /Thr 蛋白激酶,有Raf1/C Ra,f A R a,f B Raf 3种类型;ERK 激酶(M EK )/MAPKK 有分子量为44kD 和45kD 的M E K1和MEK2两种,属于少有的双重特异性蛋白激酶(dua l specificity pr o te i n kinase),既为Tyr 蛋白激酶,又为Ser /Thr 蛋白激酶;胞外信号调节激酶(ex tracell u lar si g na l regulated k i n ase ,ERK )/M AP K 是一种Ser /Thr 蛋白激酶,有ERK1和ERK2两个亚族。
R as 被生长因子、细胞因子激活,由失活态Ras GDP 结合构象转变为活化态Ras GTP 结合构象,招募Ra f 激酶家族到胞膜并激活Ra,f 启动Ras 通路。
Raf 通过其C 端的激酶功能域催化MEK1/2的丝氨酸残基磷酸化而激活,其中M E K1的两个丝氨酸活化位点是S217和S221;继而MEK1/2的激酶功能域催化ERK1/2亚功能区8中的酪氨酸和苏氨酸残基磷酸化而激活,ERK1的酪氨酸和苏氨酸活化位点分别是Y204和T202,以及ERK2的Y186和T184;ERK1/2由胞浆200y收稿日期:2006 03 22 修回日期:2006 04 19作者简介:罗威(1981 ),女,湖南湘潭人,硕士研究生,主要从事分子癌变机制的研究。
第3期罗 威,等:靶向ER K信号转导通路抗肿瘤的研究进展 第26卷移位至细胞核,磷酸化一系列转录因子,调控基因表达,细胞膜、细胞核、细胞骨架及内膜系统的多种功能都受其影响。
因此,ERK通路中有3个关键的分子靶:Ras,Raf和MEK。
2 干预ERK信号通路的不同策略2.1 采用功能缺失(loss o f f u nction,LOF)策略 人类所有癌症中约有30%发现Ras突变,其大多数的点突变存在于R as与鸟苷酸发生相互作用的结构域。
突变型Ras蛋白对抗GAP对其内源性活性的负调节,在失控细胞中连续产生活跃的有丝分裂信号。
K ras反义RNA明显抑制了胰腺肿瘤细胞的生长[3];3种突变体H ras,N ras和K ras的特异性核酶能有效降解目标Ras mRNA[4~6]。
B Raf在近70%黑色素瘤、结肠、卵巢及甲状腺等肿瘤中有突变,约90%的突变为一个谷氨酸残基代替了V al599,这个位点位于激酶活化环内,导致B Raf的组成性活化(constitutive acti v ation)。
用反义寡核苷酸(ASO)第一代ISI S5132和第二代ISI S13650与c raf 1mRNA3 端非翻译序列杂交,实验显示不同类型的卵巢癌细胞对ASO的敏感性不同,生长抑制的程度为10%~90%,同时伴有细胞凋亡的增加和在G2 M,S期的积聚[7]。
针对B Raf的小分子干扰RNA(si R NA),能有效破坏靶标RNA;其与单克隆抗体技术结合,展示出一种突破性方法!基因组手术∀[8,9]。
上述功能缺失策略均存在脱靶!o ff target∀的非特异性问题,即除了作用于原设计的目的基因外,还可阻断其他基因[10]。
有研究表明RNA i的!off tar ge t∀可达到10%[11],许多si R NA能够与序列相似的mRNA交叉反应,A#C,C#A或G#U的碱基错配亦不影响si R NA的作用[12]。
因此设计si R NA时应考虑到si R NA和ds RNA的长度及位置、染色体位置、基因密度等影响其特异性的因素[11],可通过分别突变si R NA反义链的5 端、3 端和中间段,来寻找高度特异和有效的si R NA,从而将si R NA技术应用到更广的领域[13]。
2.2 破坏靶蛋白的结构和/或功能2.2.1 Ras蛋白 真核细胞中Ras位于细胞膜内表面是其具有生物活性的先决条件。
通过翻译后修饰,将法尼基或香叶香叶基的类异戊二烯部分加到Ras的C端,增加它的疏水性,使其锚定于细胞膜上。
这个异戊二烯化反应由法尼基转移酶(FTase)、香叶香叶基转移酶I(GGT I)和GGT II3种不同的酶催化。
这3种酶可以成为开发新型抗癌药物的靶点,尤其是FT抑制剂(FT I),临床前模型证明该抑制剂显著抑制肿瘤细胞的生长而又没有明显毒性。
现有R115777(Zarnestra),SC H66336(Sarasar),L 778123,B MS 214662和AZD3409五种FT Is进入了临床试验。
其中R115777有类似于Ras的CAAX基序,可与Ras竞争FTase,是第一个口服使用并进入I 期临床试验的FTI。
FTIs不仅抑制Ras和其它细胞增殖蛋白如RhoB的法尼基化,而且抑制PI3K介导的信号转导,诱导过表达AKT2同源异构体肿瘤细胞的凋亡[14]。
进一步研究发现FT Is的抗肿瘤活性不仅依赖于信号中Ras的状态,还取决于Ras突变体的类型,其活性大小依次为:H ras>N ras>>K ras[15],但R115777在晚期胰腺癌患者,尤其K ras 突变发生率高的病人III期临床试验中缺乏有效反应[16]。
因为K ras也是一种GGT抑制剂(GGT I)的相关底物,针对K ras组合FT I和GGTI可有力阻止K ras的膜定位。
由于部分香叶香叶基化的蛋白为正常细胞生理所必需,因此需要考虑GGTI的细胞毒性。
CAAX内蛋白酶Rce1催化所有异戊二烯化蛋白释放最后3个氨基酸,亦成为一个潜在的新靶标[17]。
2.2.2 Raf 在人类肿瘤中发现了B Raf的广泛突变,选择性B Raf抑制剂的开发吸引了越来越多研究者们的关注。
许多Ra f 1的抑制剂与ATP竞争目标激酶的ATP结合位点,最新从组合化学库中筛选出来的Ra f 1抑制剂,GW5074和双芳香基脲BAY43 9006最具发展潜力,其中B AY43 9006是第一个口服使用并已进入I,II期临床试验。
在体外实验中G W5074抑制Raf 1激酶活性的I C50值是9nmo l/L,而BAY43 9006的I C50值是12nm o l/ L[18,19]。
Raf的同源激酶区域高度保守,B R af和Raf 1的激酶区域有81%的相似性,可能BAY43 9006也抑制B R af。
实验发现B AY43 9006可同B Raf的非活性组成部分相互作用,因此,B Raf的致癌性突变体对Raf抑制剂的敏感性不如野生型B Ra,f但B AY43 9006缺乏特异性,还抑制其它调控肿瘤细胞生长、增殖的激酶,像PDGF受体酪氨酸激酶和KD受体酪氨酸激酶;而且R af在信号转导中对MEK存在非依赖性,不需激活ERK通路就可产生生物学效应,因此,R af抑制剂比MEK抑制剂有更广的抗肿瘤谱。
Raf 1的功能需要热休克蛋白90(H sp90)的参201第3期国际病理科学与临床杂志 第26卷与。
苯醌安莎霉素类抗生素geldana m yci n特异性结合H sp90,破坏H sp90 Raf 1复合物,促进Raf 1降解而使之去稳定化[20]。