肿瘤与信号转导
研究发现NF-κB 可以促进细胞周期因子D1等基因 的表达及G1 / S 期转换功能,从而加速细胞周期进 行,并抑制细胞分化。在多种上皮起源的肿瘤中存 的NF-κB表达的上调,提示其高表达或过度激活在 肿瘤的发生、发展中起重要作用。 报道NF-κB 因子的持续活化可作为乳腺癌、卵巢肿 瘤、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、胆道肿瘤和前列 腺肿瘤等实体肿瘤的标志。
凋亡,与肿瘤的发生和发展直接相关。
在肿瘤的早期阶段:由于其引起生长周期阻断的作用, 它可作为肿瘤抑制物;
在肿瘤进展的过程中:TGF2β可由肿瘤细胞和(或) 其 周围的基质细胞产生,且细胞因TGF2β的抑制增殖作 用消失而出现优势生长;
在肿瘤生长的晚期阶段:TGF2β作为肿瘤的促进因子 ,通过刺激血管生成、细胞播散、免疫抑制及合成细胞 外基质等提供适宜肿瘤生长、浸润及转移的微环境
一.Hedgehog信号通路
Hedgehog信号通路是近年来备受关注的一个 调控胚胎发育的信号转导途径,而且与人类 肿瘤的发生与发展紧密相关。
Hedgehog 信号通路的异常激活可以导致多种 肿瘤的形成,如基底细胞癌、胰腺癌、前列 腺癌、胃肠道恶性肿瘤等[
Hedgehog 信号通路主要由3 部分组成:Hh信号肽、跨膜受体和下
三.酪氨酸激酶受体通 路
酪氨酸激酶受体通路:
PTKs 在细胞增殖甚至恶性转变过程中起着重要的作用。 PTKs 包括受体型PTKs 和非受体型PTKs 两大类 。
PTKs 具有酶活性的细胞膜受体(又称催化性受体),是 细胞内段具有酪氨酸激酶活性的跨膜结构的酶蛋白受 体,其胞外区与生长因子配体结合,然后激活胞内段 的酶活性区启动信号转导,
有一些受体本身不具有酶活性,但在其胞内段有 PTKs 特异结合的位点,配体与受体结合后,须通过 该位点结合胞内PTKs再磷酸化胞内靶蛋白的酪氨酸 残基,启动信号转导过程。PTKs 激活信号控制着细 胞内众多靶分子活性,包括Ras/ MAPK、STAT、JN K、PI3K,还可调整转录因子的活性。
其中一条PTKs 激活的细胞内信号通路是磷酸化后 的受体与下游靶点结合,激活分裂原激活蛋白激酶 (MAPK) 和磷酸肌醇-3-2激酶( PI3 K) /A KT 激酶通 路。MAPK 是促细胞分裂的信号,而PI3 K/A KT 激 酶是促细胞抗凋亡、存活的信号,因此PTKs 催化 受体磷酸化的最终结果是促使细胞增殖、抑制细胞
NF-κB 是一种基因多显性转录因子,与多种基因的 转录有关,其中也包括参与肿瘤发生发展的基因及因 子。结构性活化的NF-κB 与肿瘤形成的几个方面有 关,包括上调促细胞存活基因表达促进肿瘤细胞增殖 分化、抑制促凋亡因子抑制肿瘤细胞凋亡、促进恶性 转化、浸润转移和肿瘤血管形成 NF-κB 的异常活化导致细胞周期调节失控,表现为 细胞无限增殖和自主分裂,肿瘤形成。
在Wnt 通路中任何一步发生障碍都可致癌。
1、组成Wnt 信号途径的蛋白、转录因子或基因被破坏或变异导 致该途径关闭或局部途径异常活跃;
2、过多的Wnt 信号使整个途径都异常活化,细胞进行不必要的 增殖;
3、没有Wnt信号时。细胞内其他的活动也 会通过Wnt 途径来刺激或诱发细胞乃至机体不正常反应
化学信号转化为电信号、G蛋白偶联受体通过G蛋白和小分 子信使介导信号转导、酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或互
相作用传递信号)
与肿瘤发生相关的几条主要信号通路
* Hedgehog 信号通路 * Wnt 信号通路 * 酪氨酸激酶受体通路 * 转化生长因子-β通路 * 核因子-κB 信号通路 * 整合素转导通路
细胞信号转导的存在及其过程是近年细胞生物学、 分子生物学和医学领域的研究热点之一。细胞信号 转导异常与肿瘤等多种疾病的发生、发展和预后直 接相关。综述细胞信号转导和与肿瘤发生相关的几 条主要信号通路,阐明它们的作用机制对于探索肿 瘤发病机制并最终攻克肿瘤具有重要的意义。
细胞信号转导: 细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化 及效应的全过程称为信号转导。信号转导是通过 多种分子相互作用的一系列有序反应,将来自细 胞外的信息传递到细胞内各种效应分子的过程。
二.Wnt信号通路
Wnt 信号通路是一条在进化上保守的信号途 径,在胚胎发育和中枢神经系统的形成中起 关键作用,可调控细胞的生长、迁移和分化。 目前研究表明,在乳腺癌、结直肠癌、胃癌、 肝癌、黑色素瘤及子宫内膜癌、卵巢癌中都 存在Wnt 信号通路异常
Wnt 信号通路主要分为3 种类型: (1) 经典的Wnt 信号途径:通过β2连环蛋白核易位,激活靶基因的转 录活性。 (2) 细胞平面极性途径:此途径涉及RhoA 蛋白和J un 激酶,主要控制 胚胎的发育时间和空间。在细胞水平上,此途径通过重排细胞骨架来 调控细胞极性。 (3) Wnt/Ca2 + 途径:此途径可诱导细胞内Ca2 + 浓度增加并激活Ca2 +敏感的信号转导组分。
细胞内信号分子
小分子第二信使 :cAMP cGMP DAG IP3 PIP3 Ca2+等
酶:蛋白激酶(丝/苏氨酸激酶,酪氨酸激 酶) 催化第二信使生成和转化的酶(腺苷 酸环化酶,鸟苷酸环化酶,磷脂酶C,磷 脂酶D等)
调节蛋白:G蛋白,衔接蛋白,支架蛋白
受体介导的细胞内信号转导方式有两大类: 1、细胞内受体通过分子迁移传送信号 2、细胞外受体介导的信号转导(离子通道受体将
四.转化生长因子-β( TGF-2β) 具有调节细胞生 长、分化,调控细胞凋亡,促进细胞外基质合 成和血管的新生,抑制机体免疫反应等多种生 物学功能,与良恶性肿瘤的发生发展有密切的 关系。
五.核因子-κB 信号通 路
核因子-κB 信号通路: 核因子-κB 信号转导通路属于受调蛋白水解酶依赖的 受体信号转导通路,与肿瘤细胞的发生、增殖、分化、 凋亡、侵袭和转移有密切关系
游转录因子。 在正常状态下,Hh 蛋白由其经过自我裂解产生的N末端裂解物 与 胆固醇或脂酰基结合,附着于细胞模表面。Hh信号通路的激活是 通过配体Hh 与跨膜蛋白Ptch结合,进而解除Ptch 对另一跨膜蛋白 Smo 的抑制作用,Smo再通过下游转录因子Gli 来调控基因转录。 Hedgehog 信号通路可能在部分消化道肿瘤细胞中被活化。原发性 肝癌中Hedgehog 信号转导通路是活化的,并且环靶明有阻断 Hedgehog 信号转导通路的作用