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JIPB | 唐定中团队发现拟南芥KEG通过泛素化负调控MAPK信号通路的分子机制
WileyChina 2020-9-14 10:56
MAPK信号通路通过逐级(MAPKKK-MAPKK-MAPK)磷酸化反应传递信号,是植物接收胞外信号并引起胞内一系列应激反应的高度保守的反应传递链,在植物生长发育、抗胁迫以及抵抗病原菌侵染中发挥重要功能。MAPK信号通路的激活对于植物将胞外信号传递至胞内的过程至关重要,但是过量的激酶信号会对植物造成严重的损害,所以激酶信号通路的稳态是植物正常生长发育的保障,然而,植物如何调控MAPK信号通路的稳态还不清楚。 JIPB近日在线发表了 福建农林大学植物免疫中心唐定中团队 题为 “ ArabidopsisE3 ligase KEG associates with and ubiquitinates MKK4 and MKK5 to regulate plant immunity ”的研究论文。 该研究发现拟南芥 一个 RING 型泛素连接酶 KEEP ON GOING (KEG) ,通过泛素化降解 MKK4/MKK5 负调控 MAPK 信号通路,进而调控拟南芥的免疫反应。 拟南芥 ENHANCED DISEASE RESISTANCE1 ( EDR1 )编码一个Raf-like MAPKKK,负调控植物免疫反应。拟南芥 edr1 表现出对白粉菌增强的抗性以及白粉菌诱导的细胞死亡。前期研究发现EDR1蛋白负调控MKK4/MKK5的蛋白积累及MPK3/MPK6的磷酸化水平。然而,EDR1如何调控MKK4/MKK5的蛋白积累还不清楚。 keg-4 是拟南芥 edr1 突变体的抑制子,抑制 edr1 对白粉菌的抗性和细胞死亡,然而其作用的分子机理尚不清楚。为了解析EDR1调控植物免疫的分子机理,该研究对拟南芥野生型及 edr1 突变体进行了全基因组磷酸化分析,发现KEG在 edr1 突变体中存在三个磷酸化位点,这三个磷酸化位点在野生型中缺失,并且这些位点的磷酸化影响KEG蛋白的稳定性。后续通过生物化学以及分子生物学等实验确定KEG与MKK4/MKK5之间存在相互作用,并且负调控MKK4/MKK5蛋白积累。在 keg-4 突变体中,MKK4-GFP和MKK5-GFP荧光强度及蛋白积累较Col-0野生型减弱,而且 keg-4 表现对白粉菌增强的感病性。在体外泛素化实验中,KEG泛素化降解MKK4/MKK5。这揭示了一个泛素化降解途径参与调控MAPK信号通路组分的稳态进而调控植物免疫反应的新机制。 唐定中团队近年来在植物免疫分子机理及作物与重要病原菌分子互作研究中取得了一系列进展,发现植物表面免疫受体复合体多个新成员并揭示免疫信号传递分子机理,揭示非典型胞内NLR免疫受体激活机制,发现并克隆小麦白粉病及条锈病抗性新基因,并解析了稻瘟菌与水稻互作的分子机制。在最近三年里,唐定中团队在 Molecular Plant 、 JIPB 、 Nature Communications 、 PNAS、Plant Cell、 PLoS Pathogens、New Phytologist、Plant Physiology、Plant Journal 等国际主流刊物上发表通讯或共同通讯作者论文15篇。这篇论文进一步揭示了植物动态调控MAPK信号在植物免疫过程中的重要意义。唐定中团队的博士研究生 高辰阳 为论文第一作者, 唐定中 教授为通讯作者,唐定中团队的 孙朋卫 和 王伟 也参与了此项工作。该研究得到了国家自然科学基金的资助。 点击链接可阅读本文全部内容: https://mp.weixin.qq.com/s/qDcQkTOl3S9Pj4SonopWJw 关于JIPB Journal of Integrative Plant Biology (JIPB)是由中科学院主管、中国科学院植物研究所和中国植物学会共同主办,Wiley出版的同行评审月刊。JIPB面向全球,刊发整合植物生物学研究的重要创新成果,包括宏观和微观领域有创新性的重要研究论文、特邀综述、突破性报道、新资源、新技术和评论性文章。2019年2年SCI 影响因子是4.885,位于植物学TOP7.3%,已连续8年处于SCI的Q1区。Scopus数据库中CiteScore是8.1,位于 TOP4.2%。2019年,JIPB进入中国科学院期刊分区Q1区,并入选中国科技期刊卓越行动计划。
个人分类: 热点研究|1069 次阅读|0 个评论
从癌症研究的历史中学习(六):分子靶向药物时代的来临
热度 3 wfangimm 2017-5-19 09:29
虽然二十世纪后半叶的化疗被五花八门的细胞毒药物所统治,但也有特例,即所谓的激素疗法。 1920 年代,美国的 Huggins 医生发现雄酮可以促进前列腺细胞生长,而剥夺雄酮可以让狗的正常前列腺缩小,于是他进一步尝试对患有癌症的狗进行雄激素剥夺(手术切除睾丸),结果发现可以导致肿瘤消失。其实,前列腺癌的生长比良性前列腺细胞更加依赖于雄激素。后来,他用“化学阉割”的方法,即采用上市的雌激素类药物(本来用于改善绝经后症状)给予前列腺癌患者,发现肿瘤消退 且副作用远小于细胞毒类药物 ,尽管几个月后仍会复发。 类似的理念也被用于乳腺癌但起步更早。 1890 年代,当时卵巢和乳腺发育的关系还未被人们所知,苏格兰的 Beatson 医生从民间养羊可以通过切除卵巢改变母羊泌乳的经验外推,发现切除人的卵巢可以使乳腺癌得到治疗。后来人们进行更大规模的临床治疗,却发现只有约 2/3 的病人有效。这个谜题直到 1960 年代得以解答:与 Huggins 合作的生化学家 Jensen 发现了雌激素受体,从而得知乳腺癌患者有 ER 阳性和阴性两类,只有 ER 阳性患者才对雌激素剥夺有响应。 不过,对乳腺癌病人进行激素疗法因为缺乏药物难以为继,直到 1962 年英国工业界发现了他莫希芬( Tamoxifen ),在临床上表现出惊人的效果:不仅乳腺癌消失,连肺转移病灶也缩小了,缺点是患者仍会复发。 1973 年 Jordan 发现他莫希芬是雌激素受体的拮抗剂,从而为这种具有高选择性的疗法在分子水平上作出了解释。 博主注:激素疗法可 算是细胞毒药物时代的“异数”。由于在细胞毒药物大行其道的时代,低毒性的激素疗法和药物的发展相当迟缓。这也显示出大家都去追逐某个热点不是好事(尽管总是难免),特别是对科学界和国家层面而言。至于个人,除非特别有情怀和敢于“下赌注”的人(如同 Druker 对格列卫的热忱直到其成功开发),跟着热点跑是保险的做法,特别是在缺乏独立判断的情况下。 如前所述, 1980-90 年代术放化疗及其合用效力基本已达极致,这些疗法主要是对局限性(未转移)的肿瘤有效,而化疗则是依靠攻击癌细胞的快速生长机制。这样,同样具有快速生长能力、需再生的正常细胞(如骨髓、毛囊、胃肠道)就成为化疗的受害者。 二十世纪下半叶的基础研究揭示了肿瘤其他可被攻击的目标:突变的基因及其产物代替无区别地攻击 DNA 、在肿瘤细胞中增强或减弱的关键信号通路、肿瘤除无节制生长之外的其他特征(如对凋亡信号不敏感、血管生成和转移)等等,不一而足。 将基础研究成果转化为分子靶向药物的第一次努力源自 Her-2 抑制剂。有意思的是, Weinburg 实验室在 1980 年代早期在小鼠体内发现了癌基因 neu ,发现它的产物是个膜蛋白,并因研究需要制备了其抗体,但却未想到其可能具有药用价值。 1986 年, Genentech 公司的 Ullrich 独立于 Weinburg 的研究在人体中发现了癌基因 Her-2 (是 neu 的同源基因),然后交给加州大学洛杉矶分校( UCLA )的 Slamon 检测其实验室保存的乳腺癌患者组织,发现恶性程度更高、更易转移的乳腺癌为 Her-2 高表达后,利用 Genentech 公司制备的小鼠 Her-2 抗体,在动物实验中证明了抗癌的有效性。这是人们首次有意识地针对癌症的突变基因进行治疗!不过, Genentech 公司当年对于抗癌药研发并不积极,而 Ullrich 也离开公司。此后 Her-2 抗体在 Slamon 的不断坚持下,由 Genentech 公司的 Carter 做出了人源化抗体,就是后来鼎鼎大名的赫塞汀( Herceptin) 。然而, 1992 年起在 UCLA 进行的临床实验并非一帆风顺,除了难以量化的治疗效果和病人因副反应退出试验的问题,不少接受 赫塞汀 的病人肿瘤并未消退,只是不再生长。此后的临床实验仍在艰难中前行,直到 1998 年 III 期临床用确凿的证据表明 赫塞汀 的有效性及优于传统化疗药阿霉素和环磷酰胺,而且与传统化疗药物紫杉醇合用则把有效率又进一步增加了 50%! 博主注:作者在书中将我国的王振义先生与法国的 Degos 医生合作,用全反式维甲酸治疗急性早幼粒细胞白血病( APL ,一种 AML 亚型)作为分子靶向药物的第一个成功例子。这项诱导分化工作毫无疑问非常重要,而且即使从时间上可以作为靶向药物的第一例(不知是否妥当),这却是意外发现而非有意识探索的结果,和文中所述的两个代表性分子靶向药物的发现不同。 几乎在同时,另一个分子靶向药物 — 这次是小分子 — 的研发也在展开,靶点是由 Rowley 在 1973 年发现的费城染色体(由两条染色体经转位融合而成)的 bcr-abl 基因所编码的蛋白,是一种激酶,可导致慢性髓性白血病( CML )。 1980 年代中期,瑞士 Ciba-Geigy 药厂(后与 Sandoz 合并成诺华公司)的 Lydon 尝试合成选择性的激酶抑制剂,并由美国 Dana-Farber 研究所的 Druker 用表达 bcr-abl 的临床来源的 CML 细胞进行测试并发现了有效化合物,可惜两家机构的合作协议未能达成。 Druker 此后加入俄勒冈健康和医学大学并重启合作,发现了 CGP57148 即首个上市的小分子激酶抑制剂格列卫( Gleevec ,非通用名 Imatinib )。 1993 年 Druker 与 Lydon 合作发表的 Nature Medicine 文章令人惊异地清楚表明 CGP57148 可以杀死 CML 细胞( bcr-abl 阳性)而正常血细胞不受伤害。 Druker 本以为 Ciba-Geigy 会非常高兴,但公司考虑到 CML 市场很小而临床实验耗资大而不愿开发。经过 2-3 年的反复说服, 1998 年诺华公司终于同意提供药物使 Druker 得以开展 I 期临床。仅仅在两年半后的 2001 年 5 月, FDA 就批准了该药上市,速度之快前所未有。 虽然格列卫效果好且毒性低,但在用药不到一年时间里仍旧会复发。不过,其耐药机理与传统化疗药不同,主要是以不再结合格列卫但同时不影响癌细胞生长的靶点突变形式耐药。参与过格列卫临床实验的 UCLA 的 Sawyers 与 Bristol-Myers 公司合作开发了对格列卫耐药的 CML 有效的 dasatinib ,但是临床使用不久后就又发现了对 dasatinib 耐药的病人。 2006-2009 年, Vogelstein 组以及 Cancer Genome Atlas 协作组用新的基因组技术对多种肿瘤进行了全基因组水平的研究,发现大多数肿瘤含有数十种基因突变,只有少数肿瘤含有较少的(数种)突变。考虑到不同肿瘤中含有不同突变体及其组合,肿瘤异质性所对应的药物靶点数目 是 极其庞大的,这对用分子靶向药物进行治疗不是好消息。幸运的是 Vogelstein 发现这些突变常常可以归类为 11-15 条信号通路,这样就相对减少了肿瘤的复杂性。该书作者认为,围绕着这些信号通路发现对各个通路有效的分子靶向药物并非不可能的任务( mission impossible )。 博主注:考虑到编码 DNA (可以表达蛋白质的 DNA )仅占人类基因组的 1-2% ,因此大量的非编码 DNA 势必还有大量的突变等待发掘。另外,信号通路之间的 crosstalk 也会增加复杂性。这样被该书作者认为可以实现的任务(以帮助达到精准医学的目标)似乎更像是 mission impossible 。 该书作者认为,含有较少数目突变的肿瘤较易被治愈,而早期细胞毒药物成功治疗的便是这类肿瘤(但这一说法还有待 Cancer Genome Atlas 数据的检验,特别是对那些在靶向药物时代之前可以被化疗治愈的肿瘤而言 — 博主注)。 博主注:分子靶向药物的优点很明显,然而耐药产生快得超过抗耐药的新药研发速度是难以避免的困境。含有耐药相关突变体的癌细胞很可能在体内本已有之,经过药物的筛选压力而获得生存优势,因此几乎可以肯定分子靶向药物必然产生耐药。肿瘤不断耐药和人类不断研发新药看似一场无尽的战争。开发一个又一个分子靶向药物可以作为与癌症战斗的手段。即使仅从治疗角度出发,仅靠目前的分子靶向药物策略要获得胜利似乎是无望的。 需要注意的是,分子靶向药物与细胞毒药物合用不仅会增效,而且耐药产生的速度也有所减缓。更理想的药物,应该是结合了二者优点的药物,或者说具有选择性的细胞毒药物(?)。这样说是把细胞毒药物视为shotgun而分子靶向药视为magic bullet而言,而十多年前已有人提出magic shotgun的理念(据我所知目前还只是停留在理念层面)。本博在两三年前曾撰文讨论过传统化疗药和分子靶向药物研究的关系问题,不过那篇文章已删除,等有机会再把这个问题拿出来谈一谈吧。
个人分类: 药学研究|15227 次阅读|5 个评论
科学家发现调控胰岛细胞分裂的新机制,或将助力糖尿病治疗
SciLondon 2017-5-6 14:11
胰岛Beta细胞是生产胰岛素的“工厂”,是人体血糖调控系统最重要的组成部分。如果胰岛Beta细胞受到损伤或者数量下降,就有可能导致1型或2型糖尿病。近日,来自美国加州大学圣地亚哥医学院的科学家们利用单细胞RNA测序技术(single cell RNA sequencing), 在历史上首次绘制出了调控胰岛beta细胞生长的信号通路-它可以指引我们开发更多胰岛beta细胞重生的治疗手段,从而为治愈糖尿病带来希望 。他们的研究成果刊登在5月2日的《Cell Metabolism》上。 “如果我们可以找到一种药物,使得胰岛beta细胞开始生长,那么它就可以帮助糖尿病患者降低血糖,重新把血糖控制在合适的范围。”该项目的负责人Maike Sander教授表示,“这些病人体内的胰岛Beta细胞数量往往不足以维持正常的血糖水平。” 早在胎儿时期,人体就产生了胰岛beta细胞,它们会在人类出生后继续保持再生的活力- 但随着年龄的增长,这种再生能力会逐渐减弱。 胰岛Beta细胞增殖的最主要方式是通过细胞分裂-然而,只有不到1%的beta细胞具有细胞分裂能力,非常稀少。由于再生能力很弱,beta细胞一旦受损,就无法保持正常的胰岛素产量,从而不能调节血糖,导致糖尿病的发生。 长久以来,科学家们试图从分子生物学的层面来寻找能够调控beta细胞生长的信号通路,从而使糖尿病患者重新获得足量的胰岛beta细胞,合理地调控血糖。 在Sander教授的研究中,他的团队成功找到了beta细胞分裂时活跃度最高的信号通路,为治愈糖尿病的药物提供了全新的潜力靶点。 借助单细胞RNA测序,科学家们测定出了单个beta细胞的分子特征以及代谢活性特征-这能够告诉我们分裂型和非分裂型beta细胞的区别到底在哪。 该研究有两个重大发现:首先氨基酸的可用性和活性氧(ROS)的水平能够调控beta细胞的增殖。其次,转录因子Srf能够调控beta细胞的增殖基因Junb/Fos/Egr1。以上两个因素相互作用,共同促进beta细胞的大规模增殖。 “在此之前,没人能够去做这项分析,因为1%的分裂型beta细胞的活动会被剩下99%非分裂型beta细胞所掩盖。”Sander教授说,“借助新式的科技,我们开展了这项深度的单细胞层面的研究,成功鉴定出了不同状态下beta细胞的活动。它提供了一幅全景:到底是什么把beta细胞送入分裂期?利用这些线索,我们可以开发能够刺激相应靶点的药物。” 刺激胰岛beta细胞,使它们重新生长-这种药物开发的思路究竟有没有效果,让我们拭目以待。 参考资料: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-05/uoc—plt050217.php http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2017.04.014 未止科技 原创,原文: 糖尿病新疗法
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让一个人执着研究二十多年的蛋白是什么样子?
mzxg 2017-3-19 22:35
今天给大家推荐一篇review 文章 pdf ,作者为大家熟悉的大牛,来自 Whitehead 研究所(以后给大家详细介绍这个世界知名的研究所)的 David M. Sabatini 。因发现 mTOR 信号通路并且做出了很多 mTOR 信号通路相关的工作,所以称他为 mTOR 大神一点都不为过。 故事得从 1964 年讲起,一位加拿大探险家到南太平洋上一座孤立的小岛(名叫 Rapa Nui )采集了一批土壤样品,目的是想寻找新的抗生素。后来经过筛选一位叫 Sehgal 的人和同事发现一种可以显著抑制真菌和抗肿瘤能力的化合物,对这个化合物研究之后发现它通过和细胞内的 FKBP12 蛋白结合形成功能性复合物抑制细胞的生长和增殖,并给这个化合物取名 rapamycin (雷帕霉素 )。但是雷帕霉素的作用机理直到1994 年才开始被大家认识,这主要归功于三篇相关的文章鉴定到雷帕霉素 的靶点mTOR ( Brown et al., 1994; Sabatini et al., 1994; Sabers et al.,1995) 。在之后的近 20 年时间里,世界上很多课题组对这个影响细胞生长的信号通路进行研究,才形成了我们今天对 mTOR 的认识。 mTOR 是一个丝氨酸 / 苏氨酸激酶,隶属于 PI3K 相关激酶家族,是两个不同蛋白复合物( mTORC1 和 mTORC2 )的催化亚基。 mTORC1 包含三个主要成分: mTOR, Raptor 和 mLST8 ;而 mTORC2 包含 mTOR, Rictor 和 mLST8 ,它们之间只有一个组分不同。 Rapamycin 和 FKBP12 复合体可以结合 mTORC1 和 2 阻断 mTORC 功能从而抑制细胞生长和增殖。 mTOR 信号通路 信号通路都是从细胞外接受信号刺激通过细胞内的多种蛋白依次传递信号(类似于接力赛,也有交叉作用),最终作用于基因组调控基因表达。 mTOR 信号通路上游 mTOR 也同样存在大量上下游的调控分子,这些分子构成了完整的以 mTOR 为中心的信号通路。 mTOR 上游可以接受来自生长因子、氨基酸等信号分子的刺激,从而通过 RAS/Raf/MEK/ERK 和 PI3K/AKT 等信号通路作用于 mTORC 。最近几年,他们又鉴定到了精氨酸的受体 CASTOR1 并发现精氨酸可以通过一系列蛋白形成的信号通路作用于 mTORC1 ,影响细胞的生长。 mTOR 信号通路下游 信号传到 mTORC 后接着由 mTORC 作用于核内转录因子,影响基因表达。 mTORC 影响的生理过程包括代谢平衡(糖、脂、氨基酸和核酸)、线粒体功能、肌肉功能、免疫、大脑功能。同时也影响很多病理过程,如癌症和老龄化。 临床治疗 虽然关于 mTORC 影响生理病理过程的机制逐渐被阐明,靶向 mTORC 的抑制剂也被开发,但是考虑到 mTORC 在细胞内的重要生理功能,临床上采用 mTORC 抑制剂进行治疗一定会产生很强的副作用,所以未来还有很多问题需要解决。 David M. Sabatini 及实验室简介 David M. Sabatini 本科就读于布朗大学, 1997 年从霍普金斯大学毕业并拿到医学和哲学博士学位,博士期间在 Solomon H. Snyder 博士实验室。同一年进入 whitehead 研究所建立自己的实验室, 2002 年又被双聘到 MIT 生物系作为助理教授。他的实验室目前有十位博后和 11 位研究生,另外还有工作人员和访问学者,总共有约有三十个人,这在美国算是比较大的实验室规模了。
个人分类: 文献深读|8013 次阅读|0 个评论
Cancer Research:TGFβ通路获重大突破,为免疫疗法带来新思路
热度 3 SciLondon 2017-1-20 12:56
( 未止科技 原创,转载请联系我们。原文: TGF beta研究突破 ) 近日,来自美国南卡莱罗那医科大学(MUSC)的研究人员们发现,TGF beta受体GARP或将成为新型的肿瘤诊断标记物。同时,科学家们还设计出了一套靶向GARP-TGF beta的抗体疗法, 能够有效地”唤醒“免疫系统,并 可以在小鼠模型中有效阻遏乳腺肿瘤向肺部的转移 - 这项突破为火热的癌症免疫疗法再次开辟了新的战场。他们的研究成果被刊登在著名期刊《Cancer Research》上。 为了更好的理解这项研究,我们首先从TGF beta信号通路谈起。TGF beta超家族是一类重要的细胞因子。TGF beta信号通路能够调控细胞的生长,分化,以及细胞凋亡,是细胞维持正常功能不可或缺的重要部分。然而, TGF beta却 能够操控肿瘤微环境, 有着致癌作用。 恶性肿瘤细胞会大量分泌TGF beta蛋白,一方面让癌细胞加速成长和扩散,另一方面令癌细胞绕过免疫系统的打击。 首先,它不仅能够使细胞周期停滞,还能促进癌细胞的入侵和转移,使正常细胞携带恶性肿瘤细胞的特征。 其次,TGF beta能够抑制免疫系统对于癌细胞的杀伤。TGF beta能够诱导调控性T细胞(Treg),使之对效应性T细胞(effector T cell)产生抑制作用。另外,TGF beta能够直接作用于效应性T细胞,如NK细胞,B细胞等,抑制它们的免疫活性。 TGF beta的功能主要是通过TGF beta-SMAD信号通路来实现: TGF beta形成二聚体,与细胞表面的Type II受体结合-这将使临近的Type I受体与Type II受体共同形成四聚体。随后,由于TGF beta的结合, Type II受体丝氨酸/苏氨酸激酶的活性被激活。 这时,Type II受体使Type I受体上一些关键的丝氨酸被磷酸化,激活了其 丝氨酸/苏氨酸 激酶的活性。 这个磷酸化过程持续向下游进行,使 临近的regulatory SMAD(R-SMAD)被磷酸化,主要包括SMAD2, 3, 9等等 (通常R-SMAD被SARA蛋白固定在细胞膜内部)。被磷酸化的R-SMAD对于细胞质内游离的Co-SMAD(如SMAD4)有着极高的亲和力, 于是形成了R-SMAD-Co-SMAD聚合物。 它将进入细胞核, 与转录因子共同结合到DNA上,诱导目标基因的转录。 实际上,TGF beta通路十分复杂,除了SMAD,还牵涉许多蛋白。小编照例推荐一篇关于TGF beta信号通路的综述- 《Nature Review》重磅,近千次引用: http://www.nature.com/nrm/journal/v13/n10/execsumm/nrm3434.html 然而,TGF beta并不能直接作用于细胞表面的受体 -在正常情况下,只有少量的游离态TGF beta可以与受体结合,而大多数TGF beta都是与latency-associated peptide(LAP)结合,不具有活性。 TGF beta共具有四种形态,只有当TGF beta-LAP聚体被肿瘤微环境中的蛋白酶(由肿瘤细胞分泌)剪切,形成游离态,才能够激活TGF beta。 如果TGF beta无法聚集,那么就不能被有效地激活,进入下游通路。GARP,是目前唯一已知的跨膜蛋白,可以使TGF beta在细胞表面停留。 而GARP的功能和机理,始终未被研究清楚。MUSC之前的研究表明,在人体各个肿瘤组织中,GARP的含量都很高。同时,MUSC的研究人员注意到了一个特殊的现象:GARP仅仅在Treg细胞中表达,而不在其它免疫细胞中表达。 因此,研究人员推断,Treg表面的GARP拥有聚集TGF beta的作用,能够间接促进TGF beta的激活。而激活后的TGF beta将作用于免疫细胞,抑制免疫系统对于肿瘤细胞的效用。 所以,这项研究的重心放在了TGF beta通路的第二个作用:免疫抑制。MUSC的科学家们希望理解GARP-TGF beta通路的原理,从而找到减轻免疫抑制的方法。 研究的第一步,就是探究GARP的表达与癌症的相关性。 MUSC的科学家们构建了NMuMG小鼠乳腺癌模型,同时对GARP进行了RNA敲降(KD),并使用抗体进行了流式细胞术,免疫组化以及免疫印迹实验,检测癌症组织中GARP的含量。结果显示,RNA敲降GARP将能够显著延缓细胞的生长,并在一定程度上阻遏肿瘤的恶性转移。 接下来,研究人员们试图解释GARP与TGF beta的关系。 于是,他们在正常小鼠细胞中强制增加了游离态GARP的表达量。免疫印迹以及免疫组化实验表明,过量的GARP能够显著提升TGF beta信号的强度,增加了通路下游的SMAD2/3磷酸化,Vimentin过量表达,以及E-cadherin含量下降。由TGF beta信号引起的细胞移动性显著上升,促进了肿瘤EMT过程。利用小鼠体内实验,研究人员也发现,GARP能够通过TGF beta信号通路的作用,使小鼠体内形成肿瘤。 这说明,GARP是一种新型的致癌基因,能够通过正向调控(upregulate)TGF beta信号通路,即提高TGF beta的活性,促进肿瘤的形成。 那么,对于肿瘤的发育和扩散,GARP会不会有影响?这与免疫抑制又有什么联系?研究人员在侵略性很强的小鼠4T1肿瘤细胞中过量表达了游离态GARP,并与正常肿瘤细胞进行了对比。 同时,他们利用SMAD2/3等抗体对TGF beta通路的强度进行了监测。结果表明,GARP能够显著促进癌细胞的生长,转移以及入侵-这都是通过增强TGF beta的信号强度来实现的。在进一步研究中,他们配制了包含GARP表达细胞的培养基,模拟肿瘤微环境,用来培养Foxp3+ Treg免疫细胞。实验结果证实了一个核心结论:GARP能够显著的诱导Treg细胞,增强免疫抑制的效果。 这说明,GARP不仅能够直接促进肿瘤自身的发育,还能够通过抑制免疫系统,间接促进肿瘤细胞的生长和扩散。 同时,研究人员们还发现,如果抑制CD25+ T细胞的活性,能够有效减少GARP引发的癌细胞攻击性。这表明, Treg细胞在GARP致癌的作用过程中充当了媒介,是GARP引发免疫抑制效应的关键点。 综合本次研究与先前的发现,我们可以推断出GARP在肿瘤细胞免疫抑制过程中的作用:即通过聚集TGF beta-LAP的浓度,促进TGF beta的激活,使下游通路的信号增强,诱导Treg细胞分化,从而阻止效应性T细胞的免疫功能。 长期以来,TGF beta信号通路蛋白一直是免疫疗法的重要研究对象。 然而,由于TGF beta对于正常细胞来说是必不可少的,所以很难在不伤害正常细胞的前提下,抑制TGF beta的作用。 这次研究突破无疑提供了一个针对TGF beta通路的新型靶点-我们可以通过抑制GARP,减少TGF beta对于免疫系统的干扰,同时又不会影响TGF beta的正常功能。 MUSC的研究人员们利用这次发现,成功设计了一种编号为4D3的单克隆抗体,可以阻遏TGF beta与Treg细胞表面GARP的结合。小鼠体内实验表明,该抗体可以中和TGF beta的信号,显著减少Treg细胞的数量,同时有效遏制乳腺癌癌细胞向肺部的恶性转移。如果再配合化疗方法,能够明显控制乳腺肿瘤。 这足以表明,GARP是一个非常有潜力的免疫治疗靶点,必将给未来的肿瘤治疗方案带来更多新的启发。 参考文献: http://cancerres.aacrjournals.org/content/76/24/7106 上期: 【深度解析】《Nature》刊登重大突破,Wnt/beta-catenin信号通路功不可没!
14877 次阅读|3 个评论
《Nature》刊登重大突破,Wnt信号通路功不可没!
热度 4 SciLondon 2017-1-12 12:31
( 未止科技 原创,转载请联系我们。原文: 《Nature》重大突破 ) 今年1月4日,《Nature》刊登了一项重磅干细胞研究突破:来自美国辛辛那提儿童医院的科学家Jim Wells博士带领他的团队成功地中利用人体多能性干细胞(human pluripotent stem cells,hPSCs),在培养皿培育出了人体胃底组织(stomach fundus)-这是人体胃部用来生产胃酸和消化酶的重要部分【1】。 现在,全球肠胃疾病发病率日渐增长,胃癌也成为了世界第三大癌症相关死亡的病因。而科研界却迟迟没有找到足够的胃底组织研究模型- 这一发现无疑能够帮助科学家们拓展思路,从更深度的层次研究人体胃部组织是如何相互作用,对感染和损伤做出反应,从而促进疾病模型的开发,新疗法和新药物的发现。 从2010年起,Jim Wells的团队就在探索利用人体多能性干细胞来制造肠胃组织的可能性。 理论上,多能性干细胞可以分化成几乎所有人体细胞和组织。在胚胎发育时期,多能性干细胞在特定的信号通路调控下,形成了人体的三个“层”:外胚层,即表皮和神经系统;中胚层,即消化、呼吸系统等器官;内胚层,即骨骼、肌肉以及血液循环系统。然而,当胚胎发育完成,多能性干细胞的这种特征就会消失:它们会停止分化,无法再“制造”任何组织和器官了。许多研究已经证实, 在体外环境下,如果对信号通路进行人为的改变,多能性干细胞就可以重新焕发“活力”,能够根据特定信号的指示,在体外分化为某些组织和器官。 早在两年之前,Jim Wells就成功地利用人体多能性干细胞在体外培育出了人体胃窦的类器官(antrum organoid)-胃部产生激素的组织【2】。 但是,人体的胃部由胃窦和胃底两个部分组成,这项突破并不能很好地帮助人们理解胃底的生理机制-Jim Wells希望能人工培育出胃底,从而完成一个完整的胃部模型。 根据过去的研究,Jim Wells已经证实,经过诱导的hPSCs首先分化为后前肠组织(posterior foregut),最终定型为胃窦。 所以,Jim Wells提出了假设:胃窦和胃底都是由后前肠组织进一步分化而来,只需要在第二步改变诱导条件,就可以让hPSCs分化为胃底组织。 有了之前的铺垫,看起来Jim Wells离成功只有一步之遥。然而,他却遭遇了一个更大的挑战: 目前,科研界对胚胎时期人体胃部的发育过程缺乏足够的了解。也就是说,“改变诱导条件”听上去很简单,但究竟哪些信号通路会影响hPSCs分化为胃部?哪些信号分子会决定胃底和胃窦的形成?人们却一无所知。 Jim Well曾表示:”我们根本不可能在体外培养出人体胃组织,除非我们能够鉴定出胃部在正常胚胎中是如何发育的。“ 于是,Jim Wells决定利用小鼠胚胎来研究调控胃部发育的信号通路。为了鉴定出胃部发育的关键标志物,他收集了不同胚胎阶段的样本,利用抗体进行了免疫荧光实验(immunohistochemistry),最终识别出了影响胃底分化的三个关键信号分子:SOX2(+), GATA4(+),PADX1(-)。而在整个发育过程中,转录因子Irx2,3,5也显示出了很高的表达量 。 这些关键标志物都是wnt/beta-catenin信号通路中最常见的角色-因此, Jim Wells推断,wnt/beta-catenin信号通路很可能就是控制胃底组织分化的”幕后BOSS“。 为了证实这个假设,他对beta-catenin基因进行了”条件性敲除(cKO)“,从而彻底破坏了实验体内的wnt/beta-catenin信号通路,同时再次用抗体进行了免疫荧光鉴定。不出所料,失去wnt/beta-catenin通路的胚胎无法正常分化出胃底组织。最后,通过对cKO细胞的研究,Jim Wells终于发现的wnt/beta-catenin通路的真正作用:在胃部组织发育的后期阶段,促进胃部细胞的生长,同时诱导胃底组织的形成,反过来抑制干细胞发育成胃窦。 有了这项实践基础,Jim Well开始尝试利用人体多能性干细胞在体外制造胃底。通过对wnt/beta-catenin通路诱导条件的不断摸索,Jim Well成功地让hPSCs在培养皿中发育成了胃底类器官,实现了一大突破。 目前,使用wnt/beta-catenin调控hPSCs来形成胃底组织大约需要6周时间。下图就是完整的分化调控过程: (注:CHIR为GSK3beta的抑制剂CHIR99021 ) 在胃底中,有两类关键细胞-主要细胞(cheif cell)和贴壁细胞(parietal cell)。前者是产生胃蛋白酶的关键细胞,而后者能够分泌促进维生素B12吸收的蛋白因子。那么,具体哪些信号通路促进了这两类细胞的分化和形成? Jim Wells再次利用了抗体,进行了免疫荧光,免疫组化和ELISA等实验,鉴定出了几个影响细胞形成的关键分子:PGA5,PGC和MIST1影响了主要细胞的形成,而ATP4A,ATP4B和GIF影响了贴壁细胞的形成。 (请注意,本文仅对研究的关键步骤进行了分析,并未具体到各个细节。如有兴趣请查看完整文献,请勿以点代面进行理解) 引用文献: 【1】 doi:10.1038/nature21021 【2】 doi: 10.1038/nature13863 能够实现这次突破,Wnt/beta-catenin信号通路功不可没!那么,这条”神奇“的通路究竟有哪些作用?分子机理又是什么呢? 简单来说,wnt/beta-catenin通路是用来调控细胞增殖,细胞极性,以及控制细胞命运的基础通路,能够维持胚胎和组织发育的内稳态(homeostasis)。 在这条通路中,外泌糖脂蛋白Wnt作为信号分子,与细胞膜表面受体LRP5/6以及Frizzled结合,激活细胞内通路下游的关键蛋白,GSK3,Axin等,从而调控“中间人” beta-catenin的蛋白分解,进一步影响细胞核内转录因子的活性。最终,调控目标基因的表达-如sox2等。 在发育生物学和干细胞领域,wnt/beta-catenin通路占有十分重要的地位,许多研究都是围绕它来展开。整体通路存在“开”和“关”两种状态: 1. 在缺少Wnt分子的状态下,整个通路处于“关闭”状态。 细胞质内的beta-catenin蛋白与下游的复合物结合(CKI,Axin等),从而被磷酸化,随后被泛素化,进入蛋白酶体(proteosome)的分解过程。同时,在细胞核内,转录因子TCF的抑制蛋白HDAC等在自然状态下会与TCF结合,从而抑制目标基因转录。因此,在“关”的状态下,下游的目标基因是无法表达的。 2. 然而,当Wnt分子与Frizzled受体结合后,将激活相邻的LRP5/6蛋白,通路进入”启动“状态。 接下来,蛋白激酶CKI和GSK3将与LRP尾部结合。随后,Axin和Dishevelled也将结合到Frizzled和LRP的尾部,并使Dishevelled磷酸化。这个复合物十分稳定,从而阻止了能够使beta-catenin磷酸化的那个复合物形成。这样一来,beta-catenin就不会被分解,得以在细胞质内大量聚集,并进入细胞核。最终,beta-catenin在细胞核内与TCF转录因子结合,使得TCF脱离抑制蛋白复合物的”魔爪“。这样一来,目标基因就能够顺利地被转录了! 小编在此强烈推荐一篇综述文献,对wnt/beta-catenin通路进行了系统的解释,被引用数百次!有兴趣的朋友可自行查看: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2861485/
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mTOR信号通路及其抑制剂的研究
bionion 2015-3-18 09:48
一、 mTOR综述 乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,为磷脂酰肌醇激酶相关激酶(PIKK)蛋白质家族成员。mTOR进化上相对保守,可整合营养、能量及生长因子等多种细胞外信号,参与基因转录、蛋白质翻译、核糖体合成等生物过程,在细胞生长和凋亡中发挥极为重要的作用。近年来,mTOR的生物学功能研究日益深入,特别是其与细胞凋亡及自噬、蛋白质合成、免疫、细胞运动及代谢等的联系越来越受到重视。 二、 信号通路图 查看原图 三、 mTOR Inhibitors BEZ235 (NVP-BEZ235, Dactolisib) ATP竞争性的抑制PI3K和mTOR,对p110α/γ/δ/β和mTOR(p70S6K)均有抑制作用,IC50分别为4 nM/5 nM/7nM/75 nM/6 nM,对ATR也有抑制作用,IC50为21 nM;但对Akt和PDK1抑制作用微弱。Phase 2。 Everolimus (RAD001) 是一种mTOR抑制剂,作用于FKBP12,IC50为1.6-2.4 nM。 AZD8055是一种新型的,ATP竞争性的mTOR抑制剂,IC50为0.8 nM,与作用于PI3K亚型和A****NA-PK相比,具有优异的选择性(约1000倍)。Phase 1。 GDC-0349是一种有效的,选择性的,ATP竞争性的mTOR抑制剂,Ki为3.8 nM,比作用于PI3Kα和其他266种激酶的抑制效果高790倍。Phase 1。 XL388是一种高效的,ATP竞争性的mTOR选择性抑制剂,IC50为9.9 nM,比作用于紧密相关的PI3K激酶选择性高1000倍。
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氢气通过增加NFkB对机械性肺通气肺损伤的保护作用
热度 2 孙学军 2011-4-13 05:22
这个研究我去年( 2010 年 2 月)在日本参加氢气医学会议期间听过 Nakao 的口头报告,确实十分有意思。当时的回忆是,通过 NFkB 信号通路实现作用,这个研究给我们现在的研究提出了重要的研究设计参考,我们过去的研究对分子机制的研究仍太肤浅,因此发表论文存在很大不足。这是非常值得我们学习的。 后来这个文章曾经以 会议 摘要 的形式发表过,现在这个文章的全文发表在 BBRC 。看来 BBRC 仍将继续关注和接受氢气相关研究,本研究来自美国匹兹堡大学 Nakao课题组 。 Hydrogen inhalation reduced epithelial apoptosis in ventilator-induced lung inju.pdf 我们最近发现呼吸氢气能减少机械通气引起的肺损伤,但这种作用的分子机制仍不清楚。因此我们希望观察呼吸氢气对 NFkB 信号通路的影响,动物模型用 C57BL6 小鼠,气管插管后,用呼吸机采用 120 次 / 分钟、 30 ml/kg 潮气量或无呼气末正压 ( 原文: tidal volume of 30 ml/kg or 10 ml/kg without positive end-expiratory pressure) ,通过呼吸机给动物呼吸含 2% 氢气的空气,对照组为 2% 氮。 NFkB 活性也就是其 DNA 结合活性采用 ESMA( 凝胶电泳迁移率转换实验 ) 和 elisa 分析。氢气能在机械通气 1 小时增加 NFkB 活性,但在机械通气 2 小时降低 NFkB 活性( 怎么有完全相反的结果 ?)。 1 小时增加 NFkB 活性的同时抗细胞凋亡蛋白 Bcl2 和 mRNA 增加,促细胞凋亡蛋白 Bax 和 mRNA 降低。呼吸氢气能增加血氧浓度,降低肺水肿,减少炎症因子表达。 NFkB 的化学阻断剂 SN50 可以逆转这种保护效应。因此, NFkB 和 Bcl2 可能是氢气抗细胞凋亡和抗炎症作用的部分原因(假机制?)。 博主评价:本研究的亮点是采用 NFkB 将氢气的治疗作用逆转,但似乎 NFkB 本身的作用也比较复杂,将氢气的作用托付给 NFkB ,似乎不利于问题的解决,甚至将问题弄的更复杂。假如发生相反的结果, NFkB 结合活性仍有被解释的情况。作者提出本研究的不足是没有确定 NFkB 的亚型,并说正考虑其他分子途径的尝试,也说明对 NFkB 并不十分看好。因此,本研究可以作为研究思路参考,但不可以太相信。 We recently demonstrated the inhalation of hydrogen gas, a novel medical therapeutic gas, ameliorates ventilator-induced lung injury (VILI); however, the molecular mechanisms by which hydrogen amelio-rates VILI remain unclear. Therefore, we investigated whether inhaled hydrogen gas modulates the nuclear factor-kappa B (NFkB) signaling pathway. VILI was generated in male C57BL6 mice by performing a tracheostomy and placing the mice on a mechanical ventilator (tidal volume of 30 ml/kg or 10 ml/kg without positive end-expiratory pressure). The ventilator delivered either 2% nitrogen or 2% hydrogen in balanced air. NFkB activation, as indicated by NFkB DNA binding, was detected by electrophoretic mobility shift assays and enzyme-linked immunosorbent assay. Hydrogen gas inhalation increased NFkB DNA binding after 1 h of ventilation and decreased NFkB DNA binding after 2 h of ventilation, as compared with controls. The early activation of NFkB during hydrogen treatment was correlated with elevated levels of the antiapoptotic protein Bcl-2 and decreased levels of Bax. Hydrogen inhalation increased oxygen tension, decreased lung edema, and decreased the expression of proinflammatory mediators. Chemical inhibition of early NFkB activation using SN50 reversed these protective effects. NFkB activation and an associated increase in the expression of Bcl-2 may contribute, in part, to the cytoprotective effects of hydrogen against apoptotic and inflammatory signaling pathway activation during VILI.
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创新性评论:Hedgehog信号通路在结直肠癌发生发展中机制的研究
xupeiyang 2010-7-2 17:51
该研究课题的创新性: 1 、国内可见 hedgehog 信号通路中Smo和Gli1蛋白在结直肠癌组织中的表达及其意义一级Hedgehog信号通路成员Shh、patched(PTCH)、smoothened(Smo)和Gli-1在结肠癌和胰腺癌细胞株以及人结肠腺瘤组织细胞中的表达情况的研究,但未见hedgehog信号通路在结直肠癌肿是否存在异常激活的研究报道。 2 、国内未见 Hedgehog信号通路指标与CEA的关系的研究报道。 3、国内未见Hedgehog信号通路与结直肠癌转移因素之间的联系的研究报道。 编 号 2010103152
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研究找到结肠癌发生中新的信号通路的科技查新分析
xupeiyang 2009-8-24 21:11
http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/8/222704.shtm 研究找到结肠癌发生中新的信号通路 由哈尔滨医科大学青年教师佟丹丹博士完成的一项课题《结肠癌中RUNX3表达及其与TGF-信号通路关系的研究》,在国内外首次从细胞实验角度证实:抑癌基因RUNX3能通过依赖TGF-和非依赖TGF-两条途径,抑制结肠癌细胞生长并诱导癌细胞死亡。该成果为人们探讨结肠癌的发病机制和指导临床治疗提供了新的认识及方向。 结直肠癌是人类常见的恶性肿瘤,除了与饮食因素有关外,还与抑癌基因失去活性、转化生长因子(TGF-)信号通路调节紊乱等多种因素相关。人类RUNX3基因于1994年发现,最初被命名为急性髓性白血病基因,以后又被称作多瘤病毒强化因子结合蛋白基因。作为一种抑癌基因,其活性减弱或消失均可导致结肠癌的发生。了解它怎样通过调节TGF-信号通路和促进结肠癌的发生,对揭示结肠癌演进奥秘十分必要。 TGF-是一种具有广泛生物学活性的细胞因子,几乎作用于所有细胞,控制细胞的一系列生命活动。一旦TGF-的信号通路发生改变,能引起多种疾病。近年来的报道表明,TGF-在人类多种肿瘤如胃肠道肿瘤、乳腺癌、卵巢癌和神经内分泌肿瘤的恶性转化、浸润及转移中均扮演重要角色,且能影响肿瘤细胞对化疗的敏感程度。RUNX3作为TGF-信号通路中的重要蛋白,参与对上皮细胞生长进行负调控。 在前期科研工作中,佟丹丹在哈医大肿瘤医院病理科主任耿敬姝教授指导下,首次发现依赖TGF-途径可抑制肿瘤细胞增殖。在此基础上,更加深入地探寻RUNX3可否通过其他途径抑制肿瘤细胞生长和增殖。期间,佟丹丹博士从结肠癌细胞系入手,深入开展实验研究,采用多种分子生物学手段,用TGF-刺激肿瘤细胞,在不同的时间点观察肿瘤细胞的生长、增殖状态,并检测TGF- 信号通路中蛋白的表达,最终成功地确定RUNX3基因不但能通过依赖TGF-途径,还可以通过不依赖TGF-两条途径发挥作用。 RUNX3 inhibits cell proliferation and induces apoptosis by TGF - beta -dependent and -independent mechanisms in human colon carcinoma cells. PMID: 19571605 Related Articles Authors: Tong, D , Jiang, Y , Li, M , Kong, D , Meng, X , Zhao, Y , Jin, Y , Bai, J , Fu, S , Geng, J Journal: Pathobiology , Vol. 76 (4): 163-9 , 2009 Abstract: BACKGROUND: Genes involved in the TGF - beta signaling pathway are often altered in several types of cancers. The TGF - beta -resistant human colon cancer cell line HT-29 has inactivated TbetaRII and deficient expression of RUNX3 and Smad4 , which are involved in the TGF - beta signaling pathway. METHODS: Western blot and immunocytochemistry were performed to confirm gene expression, the MTT assay to detect cell growth , flow cytometry to investigate the cell cycle and the TUNEL to detect cell apoptosis. RESULTS: In the absence of TGF - beta , Bim was upregulated, cell growth was inhibited and apoptosis was induced. TGF - beta treatment did not affect RUNX3 expression; however, the increase in Bim expression was significant and time dependent. Interestingly, Smad4 but not Smad2 /3 was also upregulated upon exposure to TGF - beta . This was not the case after TGF - beta treatment of parent HT-29 cells. As expected, TGF - beta further inhibited cell growth and induced apoptosis in HT-29/ RUNX3 + cells. CONCLUSION: Our data demonstrate that RUNX3 is involved in TGF - beta -dependent and -independent cell growth inhibition and apoptosis induction pathways. Affiliation: Department of Pathology, Tumor Hospital, Harbin Medical University, China . 相关文献: Title: Molecular pathology of RUNX3 in human carcinogenesis. PMID: 19682550 Related Articles Authors: Subramaniam, M M , Chan, J Y , Yeoh, K G , Quek, T , Ito, K , Salto-Tellez, M Journal: Biochim Biophys Acta , 2009 Abstract: A major goal of molecular biology is to elucidate the mechanisms underlying cancer development and progression in order to achieve early detection, better diagnosis and staging and novel preventive and therapeutic strategies. We feel that an understanding of Runt-related transcription factor 3 ( RUNX3 )-regulated biological pathways will directly impact our knowledge of these areas of human carcinogenesis. The RUNX3 transcription factor is a downstream effector of the transforming growth factor - beta ( TGF - beta ) signaling pathway, and has a critical role in the regulation of cell proliferation and cell death by apoptosis, and in angiogenesis, cell adhesion and invasion. We previously identified RUNX3 as a major gastric tumor suppressor by establishing a causal relationship between loss of function and gastric carcinogenesis. More recently, we showed that RUNX3 functions as a bona fide initiator of colonic carcinogenesis by linking the Wnt oncogenic and TGF - beta tumor suppressive pathways. Apart from gastric and colorectal cancers, a multitude of epithelial cancers exhibit inactivation of RUNX3 , thereby making it a putative tumor suppressor in human neoplasia. This review highlights our current understanding of the molecular mechanisms of RUNX3 inactivation in the context of cancer development and progression. Affiliation: Cancer Science Institute of Singapore (CSI), National University of Singapore , Singapore . Title: Epigenetic inactivation of RUNX3 in microsatellite unstable sporadic colon cancers. PMID: 15386381 Related Articles Authors: Goel, A S , Arnold, C N , Tassone, P F , Chang, D K , Niedzwiecki, D , Dowell, J M , Wasserman, L , Compton, C , Mayer, R J , Bertagnolli, M M , Boland, C R Journal: Int J Cancer , Vol. 112 (5): 754-9 , 2004 Abstract: Runt domain transcription factors are important targets of TGF - beta superfamily proteins and play a crucial role in mammalian development. Three mammalian runt-related genes, RUNX1 , RUNX2 and RUNX3 , have been described. RUNX3 has been shown to be a putative tumor suppressor gene localized to chromosome 1p36, a region showing frequent loss of heterozygosity events in colon, gastric, breast and ovarian cancers. Because of the important role of TGF - beta signaling in the human colon, we hypothesized that RUNX3 may serve as a key tumor suppressor in human colon cancers and colon cancer -derived cell lines. We examined RUNX3 expression and the frequency of RUNX3 promoter hypermethylation in 17 colon cancer cell lines and 91 sporadic colorectal cancers. Semiquantitative analysis of RUNX3 transcripts was performed by RT-PCR and de novo methylation of the RUNX3 promoter was studied by a methylation-specific PCR (MSP) assay. Nineteen of 91 informative tumors (21%) and 11 of 17 (65%) colon cancer cell lines exhibited hypermethylation of the RUNX3 promoter. Interestingly, RUNX3 promoter hypermethylation was more common in tumors exhibiting high frequency of microsatellite instability (MSI-H) (33% of MSI-H vs. 12% of MSI-L/MSS tumors; p = 0.012). Hypermethylation of the RUNX3 promoter correlated with loss of mRNA transcripts in all cell lines. RUNX3 promoter methylation was reversed and its expression restored in SW48 and HCT15 colon cancer cells after treatment with the demethylating agent 5-aza-2'-deoxycytidine, indicating that loss of expression is caused by epigenetic inactivation in colon carcinogenesis. This is the first demonstration of frequent de novo hypermethylation of the RUNX3 promoter in sporadic colon cancers. The significant association of RUNX3 promoter hypermethylation with MSI -H colon cancers suggests that RUNX3 is a novel target of methylation, along with the hMLH1 gene, in the evolution of MSI-H colorectal cancers. Affiliation: Department of Medicine and Comprehensive Cancer Center, University of California San Diego , La Jolla, CA , USA . Pubmed MeSH: Core Binding Factor Alpha 3 Subunit , DNA Methylation , DNA-Binding Proteins , Humans , Tumor Cells, Cultured 信息分析平台: http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/1?WEB0caljf8evalkeI1rI1I00d000j10040001rl 检索策略: colonic cancer and RUNX3 and TGF- 相关文献信息分析结果: Top Years Publications 2004 21 2005 18 2007 10 2003 9 2009 8 2002 6 2000 6 1999 5 2006 4 1998 4 2001 3 2008 3 1997 3 Top Countries Publications USA 39 Japan 18 Germany 7 United Kingdom 7 South Korea 6 Australia 4 China 3 Italy 2 Singapore 2 Spain 2 France 2 Hong Kong S.A.R., China 1 Norway 1 Ireland 1 Portugal 1 Finland 1 Sweden 1 Croatia 1 Netherlands 1 1 2 3 Top Cities Publications Baltimore 12 Seoul 5 San Diego 5 Boston 5 Tokyo 5 Sapporo 4 Regensburg 3 Dallas 3 Houston 3 Heidelberg 2 Washington 2 Tochigi 2 Singapur 2 Oxford 2 Nagoya 2 London 2 Santa Monica 2 Barcelona 2 Paris 2 Bologna 1 1 2 3 1 2 3 Top Journals Publications Cancer Res 12 Int J Cancer 11 Oncogene 9 Clin Cancer Res 6 Cancer Biol Ther 5 Gastroenterology 4 Fam Cancer 2 Hum Pathol 2 Mol Cancer 2 Carcinogenesis 2 Brit J Cancer 2 Neoplasia 2 Oncology 2 Bmc Cancer 2 Plos One 2 Gene Chromosome Canc 1 Clin Gastroenterol Hepatol 1 Am J Gastroenterol 1 J Cancer Res Clin 1 Mol Carcinogen 1 1 2 3 1 2 3 ... 32 Top Authors Publications Boland C 6 Goel A 6 Meltzer S 6 Issa J 6 Arnold C 5 Yin J 5 Baylin S 5 Niedzwiecki D 4 Compton C 4 Mayer R 4 Bertagnolli M 4 Wang S 4 Abraham J 4 Herman J 4 Ogino S 4 Kawasaki T 4 Imai K 4 Toyota M 4 Hamelin R 4 Sato F 4 1 2 3 ... 32 1 2 3 ... 43 Top Terms Publications Colorectal Neoplasms 100 Humans 92 Genes 82 Neoplasms 77 Methylation 73 DNA Methylation 73 methylation 72 Microsatellite Repeats 64 Microsatellite Instability 55 Mutation 53 Colonic Neoplasms 51 DNA 47 Cell Line 44 Polymerase Chain Reaction 43 Carcinoma 40 Proteins 39 Patients 38 Tissues 33 regulation of cell cycle 28 Nuclear Proteins 28 1 2 3 ... 43 Top Terms Publications regulation of cell cycle 27 Cell Line, Tumor 26 Gene Expression Regulation, Neoplastic 25 Middle Aged 25 Neoplasm Proteins 24 DNA-Binding Proteins 24 RNA, Messenger 23 Aged 22 Genes, Tumor Suppressor 22 Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction 22 positive regulation of mismatch repair 20 negative regulation of mismatch repair 20 regulation of mismatch repair 20 mismatch repair complex 20 DNA Mismatch Repair 20 mismatch repair 20 Nuclear Proteins 20 Carrier Proteins 20 DNA, Neoplasm 20 Loss of Heterozygosity 19 1 2 3 4 ... 50 Top Terms Publications Adult 19 Genes, Suppressor 19 regulation of gene expression 19 Adaptor Proteins, Signal Transducing 18 gene expression 18 Base Sequence 18 DNA methylation 16 Adenocarcinoma 16 Genomics 15 Genome 15 Immunohistochemistry 15 Mucous Membrane 15 Transcription Factors 15 chromosome 15 gene silencing 14 Exons 13 CpG Islands 13 Stomach Neoplasms 13 Gene Expression 13 Alleles 12 1 2 3 4 5 ... 50
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