分子肿瘤学5

2、NFκB的结构特点 NFκB 5个成员都有一个高度保守的Rel同 源结构源（Rel homology domain,RHD），内 含DNA结合区、蛋白二聚体化区、NFκB的抑制 蛋白（IκB）结合区及核定位信号。其中p50， p52分别来源于前体蛋白p105，p100，它们的C 端包含锚蛋白重复序列；而RelA，RelB及cRel的C端含有反式激活区域。 NFκB在DNA的 特异性结合位点称κB位点，其核心结合序列 为GGGACTTCC， NFκB家族成员的κB位点略有 差异。
（2）NFκB的活化的反馈调节
能够上调IκBα的mRNA水平，新合成的 IκBα进入胞浆与游离的NFκB结合并使之失 活，细胞通过这种自身的反馈调节途径调节 NFκB的活性以维持细胞的正常生理功能。
（二） NFκB信号转导通路的异常与 肿瘤的发生与发展
大量研究表明,IKK/ I kB /NF-κB信号转导 通路的异常可以促进肿瘤的发生发展.许多炎 症因子、致癌剂、促癌剂和肿瘤微环境都可以 激活NF-κB.NF-κB蛋白本身和其调控的蛋白 与肿瘤的发生、增殖、抗凋亡、侵袭、血管生 成和转移有关。在多种肿瘤中NF-κB都处于持 续性激活状态。
分子肿瘤学 第六节 细胞信号转导与肿瘤
外部信息传入细胞内并引起细胞应 答反应的过程称为信号转导（signal transduction). 各类信号通过细胞膜和细胞内信使 分子引起一系列生物化学反应，引起细 胞基因表达改变，继而产生相应的生理 病理效应。 细胞信号转导过程发生障碍或异常， 可导致细胞生长、分化、代谢和生物学 行为的异常，引起各种疾病，乃至肿瘤。
1、癌基因介导的恶性转化及肿瘤的演进需 要NF-κB的参与
Ras-转化过的细胞通过H-Ras激活NF-κB来 抑制凋亡；HTLV-1TAX使得大鼠成纤维母细胞 恶变也需要NF-κB的激活；癌基因激活后BCRABL溶合蛋白形成也需要NF-κB的激活；NFκB的激活可能是细胞及病毒癌基因产物发挥 功能的重要基础。支持这一观点的实验有:抑 制了NF-κB就会抑制了许多造血系和实体瘤细 胞系的生长和存活，促进凋亡。
（3）在多发性骨髓瘤 (MM)中也有 NF -κB的激 活 ,通过 PS - 341对 NF -κB的抑制和 NF κB的抑制剂 InBa的表达 ,它使MM细胞对传统 的化疗药物如 (阿霉素 )更敏感。 （4）冬凌草素甲 ,一种天然的二萜化合物，通 过抑制 NF-κB和下调 Bcr- 2家族蛋白诱导恶 性淋巴细胞的生长抑制 ,促使细胞凋亡。 （5）NF -κB是对 ATL和 MM等淋巴细胞恶 性肿 瘤靶向治疗的一个靶点。
NF-kB家族广泛调控一系列基因的表达，尤其 是免疫反应、炎症反应、与病毒有关的癌基因、 抑癌基因的表达。在多种肿瘤组织中NF-κB是 组成性活化的， NF-kB的异常活化通过干扰细 胞周期、细胞凋亡等途径在肿瘤的发生和发展 中起重要作用。目前的研究表明，NF-κB参与 了癌症的恶性转化，NF-κB还可能通过促进肿 瘤血管生成、侵袭、转移来促进肿瘤的演进， 在肿瘤的抗药机理中也起作用。
（二）抑制细胞增值的信号转导过弱
生长抑制因子受体减少、丧失 受体后信号转导通路异常
细胞的生长负调控机制减弱或丧失
二、转录因子与肿瘤
一个细胞能在特定时间中多水平调 控蛋白质表达，包括RNA转录、RNA加工、 RNA翻译，RNA降解及翻译后水平调节， 其中最为重要的是转录调控，即调控一 个基因何时以及如何被转录。转录调控 异常是肿瘤发病机制的重要环节。
2、转录因子的活化方式
（1）组成性活化（ constitutive activation):在没有明显外在因素影响下，细 胞中所呈现出的转录因子的活化状态 （2）诱导性活化：在明显外在因素影响下， 细胞内某种转录因子的表达和活化显著不同于 非诱导状态 （ 3 ） 组 成 性 激 活 突 变 （ constitutively activated mutation某些信号转导蛋白在突变 后获得了自 发激活和持续性激活的能力。
Ets转录因子家族在肿瘤发生中的作用
Ets基因最早发现于美国Frederick的国家 癌症研究所分子肿瘤学实验室.通过研究禽类 逆转录病毒-E26，研究者发现了一系列拥有与 E26高度保守的同源序列的基因，根据E26 (Etwenty six)的缩写而将该基因命名为Ets. 该 基因的共同特点是含有高度保守的DNA结合域， 能够和特定序列结合调控靶基因的表达和功能. 通过调节细胞的增生、分化、凋亡及上皮-间 充质间的相互作用,Ets参与许多生理和病理过 程. 大量研究发现，Ets在哺乳动物的发育和 肿瘤的侵袭转移中发挥重要的调控作用。
–κB及其他转录因子研究常 用的一项方法-EMSA
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
凝胶迁移或电泳迁移率实验(EMSA) : （EMSA-electrophoretic mobility shift assay）是一种研究DNA 结合蛋白和其相关的DNA结合序列相互作用的技术，可用于定性和定量分 析。这一技术最初用于研究DNA结合蛋白，目前已用于研究RNA结合蛋白 和特定的RNA序列的相互作用。 通常将纯化的蛋白和细胞粗提液和32P同 位素标记的DNA或RNA探针一同保温，在非变性的聚丙烯凝胶电泳上，分 离复合物和非结合的探针。DNA-复合物或RNA-复合物比非结合的探针移 动得慢。同位素标记的探针依研究的结合蛋白的不同，可是双链或者是 单链。当检测 如转录调控因子一类的DNA结合蛋白，可用纯化蛋白，部 分纯化蛋白，或核细胞抽提液。在检测RNA结合蛋白时，依据目的RNA结 合蛋白的位臵，可用纯化或部分纯化的蛋白，也可用核或胞质细胞抽提 液。竞争实验中采用含蛋白结合序列的DNA或RNA片段和寡核苷酸片段 （特异）， 和其它非相关的片段（非特异），来确定DNA或RNA结合蛋白 的特异性。在竞争的特异和非特异片段的存在下，依据复合物的特点和 强度来确定特异结合。
4、 NF –κB是维持LSC生存的要素
在维持LSC生存的要素中NF –κB和PI3k通 路是很重要。在AML LSC中， NF –κB是持续 激活的，抑制NF –κB的药物MG-132能诱导LSC 凋亡，却不能影响正常HSC，因为正常HSC在没 有丝裂原的刺激下， NF –κB是不激活的
（三） NF
2、 NF-κB活化与细胞周期异常
（1） CyclinD1 在多种肿瘤中过表达。 CyclinD1启动子含有3个κB位点， NF-κB活化具 有促进CyclinD1表达及G1/S期转换的功能。外 界致瘤因素导致NF-κB活化继而调节CyclinD1 的过表达，缩短G1期，促进细胞转化。 （2）CyclinD1启动子区还有两个AP-1结合位 点，3个SP1结合位点，这为从Cross-talk角度 调节CyclinD1表达，导致细胞周期紊乱提供了 分子基础。
（一）NFκB家族及信号通路 1、NFκB家族
NFκB是由一系列同源或异源Rel家族成员 形成的二聚体转录因子的总称，在哺乳动物细 胞中已发现Rel/NF-kB家族的5个成员： p65(RelA)、RelB、c-Rel、p50(NF-kB1)、 p52(NF-kB2)。 NFκB家族中，异源二聚物 p50/RelA(p50/p65)表达最丰富，通常把 p50/p65二聚体称为NFκB。
3、 NFκB 活化
（1）NFκB活化通路
静息状态下， NFκB在胞质中以同源或异源二聚体 的形式与抑制蛋白I kB结合,呈无活性状态。在外界因 素如脂多糖（LPS）、白介素1（IL1）、肿瘤坏死因 子（TNFα）的刺激下，受体与配体结合，进而激活 NFκB 诱导性激酶（NIK），进而激活IκB激酶 （IKKα与 IKKβ）复合物，引起IκB蛋白特异丝氨酸 位点 的磷酸化（ IKKα Ser32 、Ser36 ，IKKβ Ser19 、Ser23） ，磷酸化IκB从三聚体中解离下来 并泛素化降解，暴露p50亚基的核定位序列及p65亚基 的DNA结合位点，使NFκB活化可以从胞浆移位至细胞 核与DNA特异位点相结合，参与转录进程。
一、信号转导异常与肿瘤概略
（一)促细胞增值的信号过强
1、细胞外信号分子与肿瘤
细胞外信号分子如生长因子产生过的，使细胞增值 的信号转导过强，如： （1）血小板源生长因子（platelet-derived growth factor,PDGF):某些肿瘤如肉瘤、神经胶质瘤产生和释放 大量的PDGF，并表达其受体，使细胞脱离外来生长信号 的调节，成为“自我刺激”生长的细胞 （2）血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) VEGF的高表达对肿瘤血管生成非 常重要 （3）成纤维细胞生长因子 (fibroblast growth factor,FGF) FGF家族通过“自分泌”（Auocrine effect)机制激活受体酪氨酸激酶来参与细胞的恶性转化
2、受体改变与肿瘤 （1）某些生长因子受体表达异常增多 如多种肿瘤组织中发现有编码EGFR的 原癌基因c-erb-B的扩增及EGFR的过度表 达； （2）突变使受体组成型激活 如多种肿瘤组织中证实有RTK的组成型 激活
3、细胞内信号转导蛋白的改变 如小G蛋白（Smgs)在信号转导中起重 要作用，Ras蛋白的基因突变使Ras自身 GTP酶活性下降，造成Ras-Raf-MEK-ERK 通路的过度激活，导致细胞的过度增殖 与肿瘤发生。
（4）显性负性作用（dominant negative effect）：某些信号转导蛋白突变后不 仅自身无功能，还能抑制或阻断野生型 信号转导蛋白的 作用。这种作用被称 为显性负性作用。具有显性负性作用的 突变被称为显性负性突变（dominant negative mutant)。
NF-kB家族与肿瘤
(1）EB病毒、HCV 病毒等可激活NF-κB相关的信号途径， 抑制Fas/TNF等介导的凋亡 (2） NF-κB 调控Survivin的表达
Survivin是近年来发现的一种凋亡抑制蛋白的成员，它在 胚胎和发育的胎儿组织中表达，在终末分化的成人组织中不表达， 但在大多数的肿瘤组织和转化细胞中大量表达； Survivin的表达与细胞凋亡、细胞增殖、胚胎发育、血 管生成、免疫调节和肿瘤抑制等许多方面都有着广泛的联系。 Survivin对凋亡的抑制与肿瘤预后差、存活 期短密 切相关。 Survivin的启动子区具有多个转录因子结合位点，包括 NF-κB、AP-1。 NF-κB使Survivin过表达，促进其核移位，使细 胞Rb磷酸化增加,促进细胞S期转化,促进细胞增殖;也可通过抑制 caspase3活化而抑制细胞凋亡 Survivin为靶点的抗癌治疗有可能成为肿瘤治疗的一个新 的突破。