PI3K/Akt/mTOR信号传导通路与成人T淋巴细胞白血病关系的研究进展

成人T淋巴细胞白血病(ATL)是严重危害人类健康的一种疾病,它是由与H IV类似的逆转录病毒HTLV-I感染CD4+T细胞而诱发的恶性肿瘤。HTLV-Ⅰ导致ATL中起主要作用的是Tax蛋白,其反式激活作用占有重要地位,它可以激活PI3K/AKT/mTOR信号途径。PI3K/Akt/mTOR被认为是蛋白质合成的主要信号调节通路,研究表明该信号传导通路是与细胞增殖和细胞凋亡关系最密切的信号传导通路之一,其在成人T淋巴细胞白血病的发生、发展治疗及转归中发挥重要作用,并且已经成为治疗的新靶点。本文就PI3K/Akt/mTOR信号传导通路以及与ATL关系的研究进展作如下综述。     

成人T细胞白血病

<正>前言 1979年高月等发现成人T细胞白血病(ATL),指出是以日本冲绳,南九洲,四国,纪伊和三陆,以及加勒比海沿岸各国为中心多发的淋巴瘤和白血病,据Gallo和日沼等证实病原病毒是逆转录病毒的人I型T淋巴细胞病毒(HTLV—I)。吉田等确定了病毒基因的全部碱基序列。 HTLV—I的主要传播途径,是以母乳为媒介的母子间垂直传播、经性行为的横向传播及输血,但详细的传播机制还不完全清楚。HTLV—I如进入人的淋巴细胞内,就与其他逆转录病毒一样,两条病毒RNA经自身的逆转录酶作用转化为DNA,形成双链DNA后随机插入宿主DNA中,以前病毒DNA的形式继续存在。因此,可用HTLV—IDNA诊断ATL患者的淋巴细胞DNA。     

Akt-mTOR的互动与癌症的发生

P13K的下游效应蛋白Akt,在人癌中经常处于高度激活状态。mTOR作为Akt下游的重要效应子在肿瘤发生中扮演重要角色。在P13K-Akt—mTOR这条信号通路中,Akt所产生的效应受到两个肿瘤抑制基因的负调控：PTEN,处于Akt的上游：TSC1／TSC2,位于AKT的下游和mTOR的上游。新的研究结果表明,当缺少TSC1／TSC2的负性调节时,mTOR则通过两种复合物的平衡移动来反馈抑制Akt活性。利用小鼠遗传学手段研究PTEN和TSC2在癌症发生和进展中的角色,也证明AKT—mTOR的互相作用在癌症发展与治疗中的重要性。     

胰岛素保护缺血/再灌注心脏:PI3-K/Akt和JNKs信号通路间的交互作用

我们前期研究表明胰岛素可激活细胞内信号转导机制如磷脂酰肌醇3．激酶．蛋白激酶B．内皮型一氧化氮合酶．一氧化氮（P13-K-Akt-eNOS-NO）信号通路,减轻心肌缺血／再灌注（ischemia／reperfusion,I／R）损伤,改善缺血后心肌功能恢复。然而c-Jun氨基末端激酶（c-JunNH2-terminal kinase,JNK）信号通路在胰岛素保护I／R心肌中的作用尚不清楚,本研究旨在探讨JNK信号通路在胰岛素保护I／R心肌中的作用及其与P13．K／Akt信号通路间的相互关系。离体Sprague-Dawley大鼠心脏缺血30min后施行2h或4h的再灌注,缺血前用LY294002（15mmol／L）和SP600125（10mmol／L）灌注15min,分别阻断P13．K／Akt和磷酸化JNK（phosphorylated．JNK,p-JNK）活化,观测心脏功能、心肌梗死、细胞凋亡和蛋白磷酸化水平。与对照组相比,胰岛素再灌注2h后,心率、左心室发展压和左心室收缩／舒张最大速率均明显增加,梗死面积减少约16．1％[（28．9±2．0）％vs（45．0±4．0）％,n=6,P〈O．01],细胞凋亡指数从（27．6±113）％减少到（16．0±0．7）％（n=6,P〈O．01）,Akt的活性增加1．7倍（n=6,P〈0．05）,同时JNK活性增加1．5倍铆=6,P〈O．05）。用LY294002处理后,胰岛素对I／R心肌的保护作用消失;而用SP600125处理可增强胰岛素的保护作用,且可部分逆转LY294002的抑制作用。进一步观察发现SP600125减弱了Akt的磷酸化m=6,P〈0．05）。上述结果表明,在I／R心肌中,胰岛素可同时激活P13．K／Akt及JNK信号通路,且通过后者进一步增加Akt活化,从而减轻I／R损伤,改善心肌功能。这种P13．K／Akt与JNK信号通路交互机制对胰岛素保护I／R心肌有重要意义。     

HTLV-1 TaX蛋白与T细胞的细胞周期调变

人1型T细胞白血病病毒(HTLV-1)能引发成人急性T细胞白血病(ATL)以及一种慢性渐进性的中枢神经系统疾病——热性痉挛性下身截瘫/白血病病毒相关脊髓病(TSP/HAM)。成人T细胞白血病(ATL)表现为成熟T淋巴细胞恶性增生。由于HTLV-1 Tax蛋白与T细胞增殖调控有重要关系,本文将主要综述HTLV-1 Tax蛋白如何参与调变T细胞细胞周期从而探讨Tax在T淋巴细胞转化中的作用。     

mTOR信号途径与表观遗传关系的研究进展

mTOR(mammalian target of rapamycin)是雷帕霉素在哺乳动物细胞内作用的蛋白激酶, 通过PI3K/Akt信号磷酸化激活而调控细胞分裂、促进转录、信号翻译等, mTOR抑制剂具有抗肿瘤和免疫抑制的潜力, 已进入临床II期试验。DNA甲基化可沉默基因转录, 组蛋白磷酸化的动态变化主要影响信号传导通路中相关基因的转录, DNA甲基化和组蛋白共价修饰以及RNA干扰技术都是表观遗传修饰的方式, 可以调节mTOR信号途径蛋白激酶的表达, 激活或抑制mTOR也可以影响DNA甲基化和组蛋白磷酸化等。本文将对mTOR信号途径与表观遗传关系的研究进展作一综述。     

PI3K/Akt/mTOR信号通路及临床相关肿瘤抑制剂

哺乳动物雷帕霉素靶（mTOR）和蛋白激酶B（Akt/PKB）与肿瘤发生的密切关系已被广泛地认可.mTOR是一种丝/苏氨酸激酶,可以通过影响mRNA转录、代谢、自噬等方式调控细胞的生长.它既是PI3K的效应分子,也可以是PI3K的反馈调控因子.mTORC1 和mTORC2是mTOR的两种不同复合物. 对雷帕霉素敏感的mTORC1受到营养、生长因子、能量和应激4种因素的影响.生长因子通过PI3K/Akt信号通路调控mTORC1是最具特征性调节路径.而mTORC2最为人熟知的是作为Akt473磷酸化位点的上游激酶. 同样,Akt/PKB在细胞增殖分化、迁移生长过程中发挥着重要作用. 随着Thr308和Ser473两个位点激活,Akt/PKB也得以全面活化.因此,mTORC2-Akt-mTORC1的信号通路在肿瘤形成和生长中是可以存在的.目前临床肿瘤治疗中,PI3K/Akt/mTOR是重要的靶向治疗信号通路.然而,仅抑制mTORC1活性,不是所有的肿瘤都能得到预期控制.雷帕霉素虽然能抑制mTORC1,但也能反馈性地增加PI3K信号活跃度,从而影响治疗预后.近来发现的第二代抑制剂可以同时抑制mTORC1/2和PI3K活性,这种抑制剂被认为在肿瘤治疗上颇具前景.本综述着重阐述了PI3K/Akt/mTOR信号通路的传导、各因子之间的相互调控以及相关抑制剂的发展.     

mTOR的研究进展

mTOR(mammaliantargetofrapamycin)是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在感受营养信号、调节细胞生长与增殖中起着关键性的作用。mTOR可磷酸化p70S6K和4E-BP1,促进蛋白质合成。mTOR的活性受氨基酸尤其是亮氨酸浓度的调节,生长因子及能量水平也能通过AMPK调节mTOR活性。PI3K/Akt和Akt/TSC1-TSC2两条信号通路都可调控mTOR活性,进而调节细胞的生长与增殖。mTOR信号通路的异常会导致肿瘤的发生,可以针对mTOR研制出治疗肿瘤的靶向药物。     

胰岛素在小鼠受精卵早期发育中的作用

大量研究已经证实生长因子和激素在胚胎早期发育的细胞增殖与分化过程中起着重要的作用．应用定量ELISA,RT—PCR,免疫印迹和免疫荧光的方法检测胰岛素在小鼠受精卵和卵母细胞中的表达和定位．发现胰岛素均匀分布在卵细胞的胞浆中．同时也检测到mTOR（mammalian target of rapamycin）和p70S6K的表达、活性和定位．在小鼠受精卵中mTOR和p70S6K的表达没有明显不同．二者在G1,G2和M期分布在细胞浆,在S期聚集在原核的周围．在不同时期,mTOR的活性是波动的．利用P13K的特异性抑制剂渥曼青霉素,观察到卵裂率明显减低．当使用mTOR的特异性抑制剂雷帕霉素时,受精卵的第一次有丝分裂延迟．这些结果表明胰岛素存在于小鼠的卵母细胞和受精卵中,并且胰岛素可能通过激活P13K／PKB／mTOR／S6K的信号传导通路在小鼠的早期胚胎发育中发挥功能作用．     

LY294002对CML急变期细胞中Wnt／β-catenin信号通路的影响及其效应

β-catening在慢性粒细胞白血病急变过程中发挥着重要作用,而其受BCR／ABLTL其下游信号通路调控的具体分子机制尚未完全阐明。该研究旨在探讨PI3K-AK聪号通路对慢粒急变期细胞的影响及其对Wnt／β-catenin信号通路的调控作用。采用P13K-AKT信号通路的靶向抑制剂LY294002作用于慢粒急变期K562细胞,MTT法检测其对细胞增殖的影响,甲基纤维素克隆形成实验检测细胞的克隆形成能力,Western blot检测pAKT（Thr308）的表达变化,RT-PCR和Western blot分别检测β-catenin及其下游靶基因c—myc、cyclinD1的mRNA和蛋白表达情况。结果显示,10,20,40μmol/L的LY294002作用细胞24h后,抑制了K562细胞的增殖以及克隆形成能力。该效应呈浓度依赖的方式。3种浓度的LY294002处理细胞后,PI3K—AKT信号通路明显被抑制,pAKT（Thr308）的蛋白表达明显减少;β-catenin的mRNA表达无明显改变,但其蛋白水平依次减少;β-catenin的下游靶基因c-myc、cyclin D1的mRNA和蛋白水平均明显降低。综上所述,抑制PI3K-AKT信号通路可抑制白血病K562细胞的增殖和克隆形成能力,其机制可能与抑制Wnt／β-catenin信号通路相关。     

谷氨酰胺激活PI3K/Akt信号通路促进痘苗病毒复制

谷氨酰胺(glutamine,Gln)在细胞生长和代谢过程中起重要作用,能够激活磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/哺乳动物雷帕霉素蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)信号通路。多种病毒能通过PI3K/Akt信号通路维持细胞生存和抑制细胞凋亡,维持病毒的感染。为了探讨Gln在痘苗病毒(vaccinia virus strain western reserve,WR)感染人肺癌细胞A549过程中的调控作用及其潜在机制,该文通过蛋白免疫印迹(Western blot)检测PI3K/Akt信号通路蛋白质磷酸化水平,流式细胞术检测细胞阳性率,结晶紫染色检测WR滴度,实时定量PCR(quantitative Real-time PCR,q PCR)检测WR基因E3L和A46R m RNA水平。结果显示,Gln处理后PI3K/Akt信号通路蛋白质磷酸化水平显著升高。抑制PI3K/Akt信号通路后,细胞阳性率显著降低(P0.05),WR滴度显著降低(P0.05),WR基因E3L和A46R m RNA水平显著降低(P0.05)。该研究结果表明,Gln通过激活PI3K/Akt信号通路从而促进A549细胞中WR的复制。     

CD28协同刺激信号传导的研究进展

T细胞表面分子CD28介导的协同刺激信号在T细胞的激活、增殖、抗凋亡及促进多种细胞因子的分泌中起重要作用。有关其活化信号在T细胞内的传导巳成为免疫研究的热点,近年的研究表明,CD28在T细胞内可通过多种信号传导分子,如P13K、GRB2、A-SMase、PKC-θ等传导活化信号,亦可通过ITK、MKP等传导活化抑制信号,从而调控T细胞的活化,增殖等作用。     

PI3-K/AkT信号转导通路与瘢痕形成研究进展

临床上组织损伤2—3天后即可出现肉芽组织,进而由于成纤维细胞和血管内皮细胞的增殖逐渐形成纤维性瘢痕。瘢痕的形成与血管再生和细胞增殖及凋亡密切相关。常见的病理性瘢痕主要是增生性瘢痕和瘢痕疙瘩,他们不仅影响患者关键伤口的活动,而且在美观上给患者带来莫大的痛苦。但是由于对瘢痕的形成原因及发病机制仍不甚清楚,至今临床上实行地以手术为主的对瘢痕的治疗方法仍未取得较满意效果。磷脂酰肌醇3激酶（P13K,phosphoinositide3．Kinase）／Akt（P13．K／Akt）通路广泛存在于人体的多个生理功能中,其在细胞因子作用下介导细胞生存已被证实,目前研究表明,P13-k／Akt信号通路在瘢痕形成中也发挥了重要作用,这可能会为瘢痕的治疗带来新的前景。本文将就近年来关于P13-k／Akt通路在中发挥的作用机制作一综述,并对未来利用此通路彻底治疗瘢痕的可能方式做一展望。     

NOK与Akt相互作用并增强Akt的活化

NOK是一个新近鉴定的受体型蛋白酪氨酸激酶分子,它能够促进肿瘤的形成和转移.前期的研究表明,NOK在小鼠前B细胞(BaF3)中能够激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号通路.但是,人们并不清楚NOK在细胞内是如何激活PI3K信号通路的.研究发现,NOK与PI3K下游的效应分子蛋白激酶B(Akt)具有直接的相互作用.并且,在人胚肾细胞(HEK293T)中,NOK能明显增强Akt的活性.通过NOK缺失突变体的免疫共沉淀实验,确定了Akt能直接结合NOK的激酶结构域.同时,Akt的激酶活性缺失体并不影响其与NOK的结合,但也观察到,持续活化的Akt跟NOK具有更强的相互作用.最后,发现NOK对胰岛素介导的Akt激活并没有产生叠加效应.实验结果显示,NOK可以与Akt直接相互作用并增强PI3K/Akt信号通路的活化.     

Wnt信号通路在骨骼肌损伤修复过程中的作用及机制研究CSCD

Wnt信号通路分为经典Wnt信号通路和非经典Wnt信号通路,而非经典Wnt信号通路又可分为Wnt/Ca^(2+)信号通路、Wnt/PCP信号通路和Wnt/PI3K信号通路。经典Wnt信号通路的恰当激活可有效抑制Notch信号通路,促进成肌分化和肌管融合。但经典Wnt信号通路过早或持续性激活,可通过调节多种细胞因子的表达,加重损伤骨骼肌纤维化,损害骨骼肌再生。而Wnt7a通过多条非经典Wnt信号通路刺激肌卫星细胞扩增、迁移,促进骨骼肌损伤修复,并能激活Akt/mTOR信号通路而诱导肌纤维肥大。     

整合素连接激酶与肿瘤

整合素连接激酶（integrin—linked kinase,ILK）是一种Ser／Thr蛋白激酶。ILK可以与整合素结合,以依赖于P13K的方式激活,参与多种信号传导通路,包括整合素、生长因子及Wnt信号传导通路。ILK在调节细胞黏附、凋亡、铺展、迁移、生长、细胞周期、肿瘤形成等过程中发挥重要的作用。目前已经发现ILK在多种肿瘤中高表达,包括：神经胶母细胞瘤、黑色素瘤、胃癌、甲状腺肿瘤、卵巢癌、结肠癌、非小细胞肺癌和前列腺癌等。目前国内外大量实验证明ILK和肿瘤密切相关,所以ILK将成为肿瘤基因治疗和肿瘤药物的理想靶位点。     

Wnt信号通路在骨骼肌损伤修复过程中的作用及机制研究

Wnt信号通路分为经典Wnt信号通路和非经典Wnt信号通路,而非经典Wnt信号通路又可分为Wnt/Ca~(2+)信号通路、Wnt/PCP信号通路和Wnt/PI3K信号通路。经典Wnt信号通路的恰当激活可有效抑制Notch信号通路,促进成肌分化和肌管融合。但经典Wnt信号通路过早或持续性激活,可通过调节多种细胞因子的表达,加重损伤骨骼肌纤维化,损害骨骼肌再生。而Wnt7a通过多条非经典Wnt信号通路刺激肌卫星细胞扩增、迁移,促进骨骼肌损伤修复,并能激活Akt/mTOR信号通路而诱导肌纤维肥大。     

CXCL9对单个核细胞的趋化作用及其机制探讨

目的 观察趋化因子CXCL9对人外周血单个核细胞的趋化作用,并探讨其对CXCR3受体后信号通路的影响.方法 分离人外周血单个核细胞并进行培养,Transwell小室趋化实验检测不同浓度的趋化因子CXCL9对外周血单个核细胞的趋化作用;Western blot方法检测CXCL9刺激外周血单个核细胞时ERK1/2及PI3K/Akt信号通路的蛋白表达变化,并检测上述通路抑制剂PD98059和Wortmannin处理细胞后,CXCL9对ERK1/2、PI3K/Akt信号通路的影响有无变化.结果 与空白对照组相比,不同浓度的CXCL9刺激对人外周血单个核细胞均有明显的趋化作用,并且CXCL9刺激人外周血单个核细胞能激活ERK1/2及PI3K/Akt信号通路,其关键蛋白ERK1/2及Akt磷酸化水平显著增加;通路特异性抑制剂PD98059和Wortmannin的应用能明显抑制CXCL9对这两条信号通路的激活.结论 CXCL9能趋化人外周血单个核细胞发生迁移,ERK1/2及PI3K/Akt信号通路可能在此过程中发挥重要作用.     

PI3K/Akt信号传导通路与肿瘤

信号转导通路的异常激活是肿瘤细胞的发生、发展重要步骤,PI3K/Akt 信号通路在人类绝大多数恶性肿瘤中被异常激活,其在肿瘤的增殖、存活、细胞运动、抵抗凋亡、血管发生和转移以及对化疗耐药、放疗抗拒中发挥了重要作用.因此,通过对PI3K/Akt 通路的研究进一步了解肿瘤的发生、发展机制,并寻求抗肿瘤药物的新靶点,本文就 PI3K/Akt 信号转导通路的结构特点、与肿瘤发生、发展的关系及其时放化疗的影响作一综述.     

RhoGDI2与PI3K/Akt/mTOR信号通路在肺癌细胞中的相关性研究

目的探讨肿瘤转移相关因子RhoGDI2与PI3K/Akt/mTOR信号通路在肺癌侵袭转移过程中的作用及相关机制。方法利用PI3K/Akt/mTOR信号通路上特异性的抑制剂,采用MTT法,伤口愈合实验及侵袭实验观察不同浓度药物对肺癌95D细胞生长侵袭转移能力的影响,通过Western Blot方法观察RhoGDI2蛋白水平的变化。结果PI3K抑制剂LY294002及mTOR抑制剂Rapamycin都能抑制肺癌细胞95D的侵袭转移能力,联合应用抑制作用更强。PI3K抑制剂LY294002处理组RhoGDI2蛋白的表达量增加,且随浓度增加RhoGDI2蛋白表达也增加。mTOR抑制剂Rapamycin组,在低浓度时增加RhoGDI2蛋白的表达,但增大Rapamycin的浓度,RhoGDI2蛋白的表达反而降低。低浓度LY294002组和Rapa-mycin组联合应用可以明显增加RhoGDI2蛋白的表达。结论PI3K/Akt/mTOR信号通路中Akt的活化与RhoGDI2密切相关,RhoGDI2可能直接或间接通过与Akt的相互作用参与调节肺癌的侵袭转移的过程。