Polo样激酶1功能及其在肿瘤靶向治疗中的应用

Polo样激酶1(polo-like kinase1,PLK1)是一种广泛存在于真核细胞中的丝/苏氨酸激酶,在细胞周期调控中发挥关键的作用。其主要功能包括参与激活cyclin B/CDK1复合体,协助中心体的功能成熟,活化细胞分裂后期促进复合物(anaphase promoting complex,APC),促进染色体正常分离、分配和调控胞质分裂等。现已发现PLK1在多种肿瘤中表达增高并与某些肿瘤的预后密切相关。利用反义寡核苷酸、RNA干扰技术和化学合成PLK1小分子抑制剂等方法阻断PLK1的表达或降低其激酶活性,能够有效抑制肿瘤细胞的增殖并介导肿瘤细胞的凋亡,但对正常细胞没有明显影响,因此PLK1在肿瘤靶向治疗中具有重要的应用前景。     

Polo样激酶1抑制剂Rigosertib对细胞放射损伤的防护作用

DNA双链断裂是电离辐射诱发最严重DNA损伤,能启动细胞周期阻滞、修复和死亡系列信号反应,其中周期阻滞是DNA损伤应答的重要过程,为DNA损伤修复提供了充足的时间。周期蛋白依赖性激酶4/6(cyclin-dependent kinase 4/6,CDK4/6)、周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase1,CDK1)和Polo样激酶1(Polo-like kinase 1,PLK1)等是细胞周期调控关键激酶,其抑制剂可以阻滞细胞周期进程,是否具有细胞放射防护作用有待进一步探究。本文选择人宫颈癌细胞HeLa、人正常乳腺细胞MCF-10A以及人脐静脉上皮细胞HUVEC为研究对象,研究比较了PLK1抑制剂Rigosertib、Volasertib, CDK4/6抑制剂Palbocilib, CDK1抑制剂Ro-3306的辐射防护作用。流式细胞术检测表明,Rigosertib、Volasertib、Ro-3306将细胞阻滞于G₂期(P<0.05,P<0.01或P<0.001),Palbocilib将细胞阻滞于G₁     

WEE1 激酶及其抑制剂在抗肿瘤治疗中的应用进展

WEE1激酶是一种细胞周期调节蛋白,能调控细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)的磷酸化状态,从而调节CDK1与细胞周期蛋白B(cyclin B)复合物的活性从而实现对细胞周期的调控,且对DNA损伤检查点具有重要的调节作用。WEE1是G2/M期阻滞的关键基因,起着重要的监测作用,在一些癌症中过表达,抑制或下调WEE1激酶均能引发有丝分裂灾难,因此WEE1激酶抑制剂可能在抗癌治疗中有关键作用。在癌症的治疗过程中,WEE1抑制剂与DNA损伤剂、化学药物等联合使用会得到比单独使用更为有效,且在p53缺失的癌细胞中能发挥更好的效果。目前WEE1已成为许多癌症治疗的关键靶点之一,其抑制剂MK-1775已处于临床研究阶段,且能增强一些DNA损伤剂对p53缺失的癌细胞的杀伤能力。本文就WEE1激酶及其抑制剂在抗癌治疗中的应用作一综述。     

综述:PLUNC蛋白家族在抑制鼻咽上皮“炎-癌”演进中的作用和机制

人类鼻咽黏膜表面的分泌物中富含天然免疫蛋白,腭、肺及鼻咽上皮克隆(palate,lung and nasal epithelium clone,PLUNC)蛋白家族成员SPLUNC1和LPLUNC1就是其中的重要组成部分,这两个蛋白在鼻咽上皮相对特异高表达,它们都具有杀菌/渗透增强蛋白(bactericidal/permeability-increasing protein,BPI)结构域,可通过BPI结构域与细菌脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)结合从而直接杀灭或抑制细菌生长,也可以有效抑制EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)等致癌微生物对鼻咽上皮的侵袭从而发挥其免疫防御功能．它们还可以通过抑制IL-6等炎症因子的分泌和NF-κB、STAT3等炎症相关通路的激活,阻止鼻咽部的慢性炎症反应及鼻咽上皮的恶性转化．在鼻咽癌细胞中重新表达PLUNC蛋白,可以通过促分裂素原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)或miR-141-PTEN-AKT等信号通路抑制鼻咽癌细胞的增殖,促进鼻咽癌细胞的凋亡．进一步深入研究PLUNC蛋白家族在鼻咽癌发病中的作用机制,对指导鼻咽癌的防治具有重要的意义．     

PLUNC蛋白家族在抑制鼻咽上皮“炎-癌”演进中的作用和机制

人类鼻咽黏膜表面的分泌物中富含天然免疫蛋白,腭、肺及鼻咽上皮克隆(palate,lung and nasal epithelium clone,PLUNC)蛋白家族成员SPLUNC1和LPLUNC1就是其中的重要组成部分,这两个蛋白在鼻咽上皮相对特异高表达,它们都具有杀菌/渗透增强蛋白(bactericidal/permeability-increasing protein,BPI)结构域,可通过BPI结构域与细菌脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)结合从而直接杀灭或抑制细菌生长,也可以有效抑制EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)等致癌微生物对鼻咽上皮的侵袭从而发挥其免疫防御功能.它们还可以通过抑制IL-6等炎症因子的分泌和NF-κB、STAT3等炎症相关通路的激活,阻止鼻咽部的慢性炎症反应及鼻咽上皮的恶性转化.在鼻咽癌细胞中重新表达PLUNC蛋白,可以通过促分裂素原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)或miR-141-PTEN-AKT等信号通路抑制鼻咽癌细胞的增殖,促进鼻咽癌细胞的凋亡.进一步深入研究PLUNC蛋白家族在鼻咽癌发病中的作用机制,对指导鼻咽癌的防治具有重要的意义.     

猪miR-331-3p过表达载体的构建及其对细胞增殖的影响

本研究旨在阐明猪miR-331-3p对细胞增殖的影响,探讨其对细胞增殖的作用机制首先构建了miR-331-3p的过表达载体pcDNA 3.1 (+)-miR-331-3p,并将将PK15细胞分为4组,分别为实验组、实验组对照组、抑制剂组和抑制剂对照组。实验组和对照组分别转染pcDNA 3.1(+)-miR-331-3p和pcDNA 3.1(+)。抑制剂组和抑制剂对照组分别转染miR-331-3p Inhibitor和miR-331-3p阴性对照(miR-331-3p NC)。通过在各组添加CCK-8试剂绘制细胞增殖曲线,并使用PI染色检测细胞所处周期比例。同时,利用实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)检测生长抑制蛋白家族成员5 (Inhibitor of growth family member 5,ING5)、细胞周期蛋白依赖性激酶2 (Cyclin dependent kinase 2,CDK2)、细胞周期蛋白依赖性激酶3 (Cyclin dependent kinase 3,CDK3)、细胞周期蛋白依赖性激酶4 (Cyclin dependent kinase 4,CDK4)、细胞周期蛋白B (Cyclin B)和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A(Cyclindependentkinaseinhibitor1A,CDKN1A)的表达变化。结果表明,实验组miR-331-3p表达量显著升高,细胞增殖曲线表明48 h和72 h时细胞数目均呈现出实验组实验对照组和抑制剂对照组抑制剂组的趋势(P0.05)。与实验对照组相比,实验组处于G0/G1期的细胞比例下调,S期和G2/M细胞的比例上调,抑制剂对照组趋势与之相反;同时,实验组中与促进增殖的基因CDK2、CDK3、CDK4和CyclinB的mRNA表达水平均显著升高,而抑制增殖的基因ING5和CDKN1A均表现出显著下降的趋势。本研究成功构建了miR-331-3p过表达载体,且发现miR-331-3p具有促进猪肾上皮细胞增殖的能力,研究结果为深入研究miR-331-3p在猪生长发育中的作用机制奠定了基础。     

EM-3通过Stat3通路诱导鼻咽癌细胞凋亡和G_2/M期阻滞并降低SP细胞比例

目的:研究白花地胆草(Elephantopus mollis H.B.K)的乙醇提取物EM-3抗肿瘤作用分子机制。方法:MTT、克隆形成抑制和细胞划痕实验检测EM-3对鼻咽癌细胞增殖、迁移能力的影响;Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡;PI单染检测细胞周期;超速流式分选细胞仪检测鼻咽癌CNE2-S18肿瘤干细胞样SP细胞(side population cell)比例;Western blotting检测细胞凋亡、周期、侵袭迁移及肿瘤干细胞相关蛋白表达变化。结果:MTT、克隆形成抑制和细胞划痕实验结果表明,EM-3可以显著抑制鼻咽癌细胞的增殖,随着药物浓度的增大,细胞克隆数逐渐减少,体积逐渐变小,而且能够显著抑制鼻咽癌细胞的迁移;流式细胞术结果表明随着药物浓度的增加,凋亡率逐渐增加,并且G_2/M期细胞比例逐渐增加;超速流式分选细胞仪结果表明,EM-3可以显著降低CNE2-S18肿瘤干细胞样SP细胞的比例;Western blotting结果表明,随着药物浓度的增加,x IAP、Bcl-2、Cyclin D1、MMP2(药物高浓度)、MMP9、p-Met、Oct4(药物高浓度)及Sox2蛋白表达减少,而Cyclin B1、Bax蛋白表达增多,并伴随Caspase-9、Caspase-3活化及多聚ADP核糖聚合酶PARP酶切失活。结论:EM-3通过抑制Stat3通路诱导鼻咽癌细胞发生凋亡,并诱导G_2/M期阻滞。此外,EM-3经MMPs途径抑制鼻咽癌细胞迁移,同时可以有效降低CNE2-S18肿瘤干细胞样SP细胞干性。     

Polo样蛋白激酶4的研究进展

Polo样蛋白激酶4(Polo-like kinase 4,PLK4)为Polo样蛋白激酶家族的成员之一,是一种进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。PLK4主要在分裂活跃的组织和细胞中表达,可能是中心粒复制的主要调控因子之一,在中心粒的复制过程中起关键作用。此外,PLK4与肿瘤发生、发展有着密切的联系。本文主要就PLK4近几年的研究进展作一综述。     

circPVT1通过miR-24-3p/let-7a-5p/FSCN1轴促进鼻咽癌细胞侵袭迁移

目的 鼻咽癌是一种来源于鼻咽上皮的恶性肿瘤,其临床特征之一是易发生淋巴转移,但是目前鼻咽癌转移的分子机制尚未阐明。circPVT1是由PVT1基因2号外显子反向拼接形成的环状RNA (circRNA),在多种肿瘤中表达上调,本文探讨了circPVT1在鼻咽癌侵袭迁移中的作用和分子机制。方法 通过RT-qPCR检测circPVT1及其下游miRNA和FSCN1在鼻咽癌细胞的表达情况,Transwell和划痕愈合实验检测circPVT1对鼻咽癌细胞侵袭迁移的影响,RNA pull-down实验检测circPVT1结合的miRNA,双荧光素酶报告实验检测miR-24-3p和let-7a-5p靶向抑制FSCN1 mRNA表达。结果 在鼻咽癌细胞中过表达circPVT1可以促进鼻咽癌细胞侵袭迁移,而敲低circPVT1则可以抑制鼻咽癌细胞的侵袭迁移。进一步研究发现,circPVT1可以通过竞争性吸附miR-24-3p和let-7a-5p,上调FSCN1的表达,从而促进鼻咽癌细胞的侵袭迁移。结论 circPVT1通过miR-24-3p/let-7a-5p/FSCN1轴促进鼻咽癌细胞侵袭迁移,证实c...     

氯化锂抑制A549细胞增殖及其对Polo-like激酶1转录活性的影响

利用糖原合成酶激酶3的抑制剂氯化锂作用于A549细胞,观察细胞形态与增殖的改变及其对Polo－like激酶1转录活性的影响.采用细胞计数检测细胞增殖,流式细胞术分析细胞周期变化;Western印迹检测磷酸化GSK3以及细胞周期相关蛋白p53、cyclin B1和Plk1的表达变化;RT-PCR检测Plk1 mRNA的表达;荧光素酶报告基因分析氯化锂对Plk1启动子活性的影响.结果显示,5 mmol/L氯化锂作用48 h后,A549细胞即发生明显的形态学改变,细胞增殖减慢并发生G2/M期阻滞;Plk1 mRNA和蛋白表达均升高,p53蛋白表达增强,而cyclin B1的蛋白表达无明显变化.氯化锂作用24 h后,可见pGL2-Plk1转染组中荧光素酶活性增高（与对照质粒相比,P<0.05）,48 h后更明显.以上结果表明, 氯化锂减慢A549细胞增殖,导致G2/M期阻滞,并能增强Plk1的启动子活性,促进Plk1的表达.     

酿酒酵母Cdk1抑制蛋白的研究进展

细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,Cdk1)是真核生物细胞周期调控的核心,也是维持基因组稳定性的重要激酶,其活性受到严格调控.CDK抑制蛋白(cyclin-dependent kinase inhibitor,CKI)是调节其活性的一类关键负调控因子,CKI功能失活导致细胞不受控制地增殖,促进癌症的发生发展.酿酒酵母作为细胞周期研究的重要模式生物,在揭示CDK活性调控机制中发挥着重要作用.酿酒酵母中已发现的Cdk1抑制蛋白CKI包括Far1、Sic1以及最近鉴定的Cip1蛋白.这三个CKI蛋白在不同细胞时期中,通过抑制Cdk1活性调控细胞周期的进程.此外,CKI还在应对环境胁迫,保持基因组稳定性中发挥重要作用.本文对酿酒酵母Cdk1抑制蛋白CKI的研究进展,尤其是CKI在细胞周期运转及胁迫应答中的作用做出综述,以期为细胞周期及癌症的基础研究提供模式依据.     

Bora在细胞功能调控中的作用和机制研究进展

Aurora蛋白激酶A及Polo样蛋白激酶1（PLK在）作为重要的细胞周期调节蛋白可参与调控纺锤体组装、有丝分裂等细胞进程,但其激活机制及在有丝分裂中的作用机制仍然不是很清楚。Bora作为Aurora蛋白激酶A的结合蛋白,在果蝇和脊椎动物中功能高度保守,其主要通过结合Aurora蛋白激酶A从而调节Aurora蛋白激酶A的活性、促进PLK1的磷酸化、调节纺锤体的组装以及调控细胞周期进程等。随着对Bora研究的深入,人们对AuroraA和PLK1的激活机制以及Bora、Aurora蛋白激酶A、PLK1三者对细胞的调控也有了进一步的认识。主要综述Bora在细胞功能调控中的作用和研究机制。     

PD-L1表达调控通路-治疗肿瘤潜在的新途径

癌细胞表面能表达多种免疫抑制蛋白,程序性死亡分子受体1配体(programmed death ligand-1,PD-L1)是关键蛋白之一,可与免疫细胞(如T细胞、B细胞、树突状细胞和自然杀伤性T细胞)表面的程序性死亡受体-1(programmed death ligand,PD-1)结合,激活PD-1的免疫抑制作用,通过RAS/Raf/MEK/ERK、磷脂酶C-γ(phospholipase C-γ,PLC-γ)、磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-AKT)等通路下调机体免疫细胞功能,协助癌细胞进行免疫逃逸。故近年来应用免疫检查点PD-1、PD-L1抑制剂成为治疗恶性肿瘤的新手段。研究表明,PD-L1的表达受多种信号通路、相关蛋白和转录因子的调控,故本文就PD-L1的表达调控进行综述,寻求PD-L1表达调控通路能否作为抗肿瘤治疗新的靶点。     

PLK1基因沉默抑制HeLa细胞凋亡

以高表达Polo样激酶1（Polo-like kinase 1,PLK1）的宫颈癌细胞系HeLa细胞为模型,观察针对PLK1基因的短发夹状RNA（short hairpin RNA,shRNA）对其凋亡和增殖的影响.设计并合成了针对PLK1的shRNA,将其导入构建的携带增强型绿色荧光蛋白（EGFP）的RNAi（RNA interference）表达载体中.通过 RT-PCR和Western 印迹分别检测HeLa细胞PLK1基因和蛋白水平的表达,以流式细胞仪和PI-Hochest双染法测细胞凋亡,MTT法检测细胞的增殖水平.成功构建了携带EGFP的RNAi表达载体pEGFP-H1.转染shRNA后,HeLa细胞PLK1的表达降低至30%.与对照组和空载体转染组相比,shRNA转染组的HeLa细胞凋亡率明显增加,其增殖活性则明显降低.本课题构建的RNAi表达载体便于观察靶基因的转染情况,且不影响H1启动子的体内转录.PLK1的基因沉默能明显增加HeLa细胞的凋亡,抑制该细胞的增殖,有可能为未来肿瘤的治疗找到新的靶点和有效途径.     

大黄素抑制胃癌细胞糖酵解并促进凋亡

目的:探讨大黄素对人胃癌BGC-823细胞凋亡及糖酵解的影响。方法:采用不同浓度大黄素(30μmol/L、90μmol/L、180μmol/L)、磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)抑制剂处理人胃癌BGC-823细胞,通过四甲基偶氮唑盐(MTT)检测细胞活力,采用试剂盒检测细胞葡萄糖消耗及乳酸水平,western blotting检测细胞己糖激酶Ⅱ、Bcl-2相关蛋白(Bcl-2 Associated X Protein,Bax)、PI3K、人低氧诱导因子1α(Human Hypoxia-inducible factor 1α,HIF-α)的表达。结果:大黄素能浓度依赖性的抑制BGC-823细胞增殖、葡萄糖消耗,降低乳酸水平;并降低己糖激酶Ⅱ的表达,促进凋亡蛋白Bax表达。PI3K抑制剂可抑制胃癌细胞糖酵解水平,而将大黄素与PI3K抑制剂联合使用后,与单一抑制剂组比,对细胞糖酵解抑制水平进一步加强,大黄素可下调PI3K下游蛋白及HIF-α的表达。结论:大黄素对人胃癌BGC-823细胞的增殖抑制作用其作用机制与调节PI3K途径及HIF-α,并抑制己糖激酶Ⅱ表达降低胃癌细胞糖酵解水平相关。     

阳性表达表皮钙粘蛋白增加G0/G1期人乳腺癌细胞比例及其分子机制

表皮钙粘蛋白（E-cadherin）阴性的乳腺癌细胞株MDA-MB-231和MDA-MB-435转染野生型表皮钙粘蛋白基因,通过流式细胞仪测量细胞周期发现表皮钙粘蛋白阳性细胞生长变慢,更多细胞停滞在G0/G1期,蛋白质印迹证实由G0/G1期进入S期的重要调控分子细胞周期蛋白-D1（cyclin D1）下降了,并发现表皮钙粘蛋白还能降低直接激活细胞周期蛋白-D1基因转录的β-连环蛋白的蛋白质浓度.蛋白激酶B（PKB）能通过抑制糖原合成激酶-3β(GSK-3β)的活性来抑制β-连环蛋白降解,并在乳腺癌高转移细胞株中普遍过表达,其表达同样受到了表皮钙粘蛋白的抑制.并且在表皮钙粘蛋白阳性细胞中,作为PKB上游信号分子并能激活PKB的粘着斑激酶 (FAK) 和整联蛋白相关激酶(ILK)蛋白量也发生下降,能抑制PKB激活的PTEN蛋白量却增加了.结果显示,表皮钙粘蛋白能通过降低乳腺癌细胞中的PKB蛋白浓度,并通过上游信号分子抑制PKB的激活,进而降低PKB对β-连环蛋白降解的抑制作用,导致β-连环蛋白直接调控的靶基因细胞周期蛋白D1的表达量下降,引起更多的细胞停止在G0/G1期.     

特异小干扰RNA敲除PLK1基因的表达

为研究特异小干扰RNA（siRNA）作用于大肠癌细胞株SW480中PLK1 (Polo-like kinase 1)基因表达的mRNA对该细胞分裂生长的影响,设计了对应于PLK1基因表达mRNA不同位点的10种特异siRNA,经化学合成后,用脂质体转染SW480细胞,实时定量PCR检测PLK1基因的表达,观察不同的siRNA作用强度,并计数细胞了解相应细胞的生长情况,western-blot观察PLK1表达蛋白的变化和流式细胞计数分析细胞周期改变。发现10种siRNA均可敲除PLK1基因表达的20 %以上,其中P1、P4和P9 3组敲除mRNA达80 ％以上,这3种siRNA及其混合物对PLK1基因mRNA的作用具有相应浓度效应,在25 nmol/L时达到最佳作用效果,而且相同浓度的混合物作用效果更好（超过95%）,PLK1表达蛋白质明显降低,细胞周期在G2期受到阻碍。72 h后的各种siRNA浓度下细胞生长变化与PLK1基因的mRNA水平变化相一致。结果表明化学合成的特异siRNA对SW480细胞中PLK1基因表达具有消除作用,混合物作用更强,在细胞水平上抑制了SW480细胞的分裂生长。     

TANK结合激酶1在PINK1/Parkin依赖性和非依赖性线粒体自噬中的作用研究进展

线粒体自噬是一种清除受损或多余线粒体的过程,在调节细胞内线粒体质量和维持线粒体能量代谢等方面发挥重要作用。TANK结合激酶1 (TANK-binding kinase 1, TBK1)是一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,同时参与调控PTEN诱导假定激酶1 (PTEN-induced putative kinase 1, PINK1)/Parkin依赖性和非依赖性线粒体自噬过程。近期研究表明,TBK1可磷酸化视神经蛋白(optineurin, OPTN)、p62/sequestosome-1、Ras相关GTP结合蛋白7 (Ras-related GTP binding protein 7, Rab7)等自噬相关蛋白,并介导核点蛋白52 (nuclear dot protein 52, NDP52)与UNC-51样自噬激活激酶1 (UNC-51 like autophagy activating kinase 1, ULK1)复合物相结合,以及TAX1结合蛋白1 (TAX1-binding protein 1, TAX1BP1)与微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-assoc...     

靶向细胞周期蛋白B1的抗肿瘤研究

细胞周期蛋白B1(cyclin B1,CCNB1)是有丝分裂期(M期)周期蛋白,与细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)结合形成成熟促进因子(maturation promotingfactor,MPF),MPF的激活为真核细胞启动有丝分裂所必需.CCNB1在肿瘤组织中普遍高表达,该蛋白质作为一种细胞周期进程调节剂在肿瘤细胞内的表达量是判断肿瘤恶性程度高低的指标之一,被视为肿瘤抗原,故靶向CCNB1进行抗肿瘤治疗是肿瘤基因治疗中一个极有潜力的策略.首先分析了CCNB1与肿瘤的相关性,进而从CCNB1活性抑制因子、药物或化合物对CCNB1的抑制作用及CCNB1与抗肿瘤免疫等多方面对靶向CCNB1的抗肿瘤研究进行了综述.     

ASK1激活的分子机制与相关疾病

凋亡信号调节激酶1(Apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)是细胞丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase kinase,MAP3Ks)家族成员之一,在调节细胞凋亡过程中起到非常重要的作用.在正常细胞中,ASK1的活化受到严格的控制,如苏氨酸/丝氨酸磷酸化和去磷酸化、蛋白-蛋白相互作用等.多种应激和促炎因子能激活ASK1,因此在多种生理和病理过程中都有活化的ASK1的参与.