组蛋白去乙酰化酶抑制剂诱导肿瘤细胞凋亡的机制

组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）是一类新的化疗药物,能够有效抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,促进组蛋白及非组蛋白的乙酰化修饰,在转录和翻译后修饰水平调控肿瘤靶蛋白及凋亡相关蛋白的表达和降解,活化凋亡信号通路,诱导肿瘤细胞凋亡。HDACi抑制抗氧化蛋白的表达,提高细胞内活性氧的水平,引起细胞的氧化损伤。因此,氧化损伤诱导的细胞凋亡也是HDACi杀伤肿瘤细胞的重要机制。HDACi诱导细胞凋亡机制的发现将进一步促进HDACi在临床治疗中的应用。     

活性氧在组蛋白去乙酰化酶抑制剂杀伤肿瘤细胞过程中的作用

组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor, HDACi)是一类新的化疗药物,在体内外的实验中表现出显著的抗癌活性. HDACi选择性抑制肿瘤细胞内抗氧化蛋白的表达,提高细胞内的活性氧水平,引起线粒体和DNA的氧化损伤,从而活化凋亡信号通路,诱导肿瘤细胞凋亡.     

Wnt/β-catenin信号通路对细胞凋亡和坏死的调控研究进展

Wnt信号通路是一条与细胞增殖分化和机体平衡密切相关且高度保守的信号通路,主要包括Wnt/β-catenin信号通路、Wnt-Ca2+信号通路和平面细胞极性信号通路。其中,以经典Wnt/β-catenin信号炎性反应和细胞命运方面的研究最为深入。现已证实,Wnt/β-catenin信号对细胞命运的调控作用具有两面性,不仅通过调节Survivin、Cyclin、C-myc等基因的表达抑制一些肿瘤细胞凋亡,而且可通过上调促凋亡蛋白BIM、Bax和下调抗凋亡蛋白Mcl-1、Bcl-xl的表达量来促进细胞凋亡。同时,该信号还可以通过抑制某些炎性因子的过度分泌,并下调活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量及坏死相关蛋白PARP-1的表达来抑制细胞坏死。该文对Wnt/β-catenin信号对细胞凋亡和坏死的调控研究进展进行综述。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂对DNA双链断裂修复路径的作用

DNA双链断裂(double strand breaks, DSBs)对细胞生存是致命的.细胞内非同源末端连接(NHEJ)、重组修复(HDR)、单链退火修复(SSA)和微同源序列末端连接(MMEJ)等通路可竞争性修复DNA双链断裂损伤.在肿瘤细胞DNA中制造难以修复的基因损伤,诱导肿瘤细胞周期中止、坏死和凋亡是临床放、化疗的主要策略.组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase）作为抗肿瘤治疗的新靶标,其抑制剂(histonedeacetylase inhibitors, HDACi)可显著降低肿瘤细胞DSBs修复能力,增强肿瘤细胞的放、化疗敏感性.研究显示,HDACi抑制了肿瘤细胞中具有正确修复倾向的HDR和经典NHEJ通路,具有错误修复倾向的SSA和MMEJ路径也可能牵涉其中.目前,HDACi作用于DSBs修复通路的分子机制已取得较大进展,但仍有许多问题有待阐明.     

HDAC抑制剂TSA抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖并促进乳腺癌细胞凋亡

曲古抑菌素A (trichostatin A, TSA) 作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor, HDACi),是近年来发现的一类新型抗肿瘤药物,对多种实体瘤及血液系统肿瘤具有显著抗肿瘤作用.体外实验及动物模型显示,TSA对于乳腺癌也有一定杀伤作用.目前认为,TSA可以通过抑制组蛋白去乙酰化作用而影响细胞内基因转录,但其抗肿瘤作用的分子机理尚不清楚.本文通过MTT法检测不同剂量的TSA对乳腺癌细胞生长的影响,发现TSA可以剂量依赖地抑制乳腺癌细胞MCF-7的生长.膜联蛋白（annexin）-Ⅴ/PI双染法和PAPR水解检测证实TSA同时促进MCF-7细胞凋亡.Western 印迹分析表明,在分子水平上,TSA诱导MCF-7细胞中的周期抑制蛋白p21表达,同时使得抗凋亡因子Bcl-2的表达水平降低,表明TSA可能通过调控p21和Bcl-2的表达来实现抑制乳腺癌细胞生长并促使其凋亡,从而发挥抗肿瘤作用.     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂调控干细胞分化与体细胞重编程的研究进展

表观遗传调控,如组蛋白乙酰化修饰,是决定干细胞分化方向的重要机制。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)通过影响不同亚类的组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性,提高组蛋白乙酰化水平,调控基因表达,从而影响胚胎干细胞自我更新,以及沿神经元、心肌和造血等细胞谱系的定向分化。HDACi类小分子化合物在体细胞重编程中也有广泛的应用,可替代致癌因子c-Myc和Klf4,促进体细胞克隆。研究显示,HDACi的效应与药物剂量、细胞类型和细胞分化状态密切相关。本文主要阐述了HDACi在干细胞分化和体细胞重编程中的应用进展,并对所涉及的分子通路进行讨论,有助于揭示干细胞定向分化的关键分子机制,优化干细胞定向分化诱导策略,对干细胞诱导分化具有重要的理论和实用价值。     

WIF-1研究进展

WIF-1是Wnt信号通路上的拮抗物之一,可以阻断Wnt的经典通路和非经典通路。目前在人类多种肿瘤的研究发现WIF-1表达异常。WIF-1（Wnt inhibitory factor-1）,sFRP（Frizzled related protein）和CER（Cerberus）属于Wnt拮抗物家族,通过直接与Wnt蛋白相连从而阻止Wnt与受体蛋白复合物相连,使细胞质中的β-catenin由于磷酸化而不能积累,进而阻断了经典通路和非经典通路。WIF-1可能与中胚层的发生以及肿瘤细胞的生长分化有关。Wnt家族其他成员已经被证实与早期冠心病、Ⅱ型糖尿病、肥胖症、骨质疏松症等相关。因此了解WIF-1在通路上的更多信息,解释WIF-1调节Wnt信号通路的机理和过程,为疾病治疗和预防以及药物开发提供新的方法。     

乙酰哈巴苷通过Wnt信号通路诱导结肠癌HCT116细胞凋亡

本文探讨乙酰哈巴苷诱导结肠癌HCT116细胞凋亡机制。采用流式细胞术检测乙酰哈巴苷对HCT116细胞周期及凋亡的影响,发现细胞周期被阻滞在G1期,0.75 mmol/L乙酰哈巴苷处理48 h后,细胞凋亡明显增加。转录组测序显示乙酰哈巴苷引起HCT116细胞1 921个mRNA上调和2 208个mRNA下调,可显著影响Wnt信号通路。RT-qPCR和Western blot验证实验表明,乙酰哈巴苷处理后,HCT116细胞中β-catenin、CyclinD1、Survivin、Bcl-2和c-Myc蛋白显著降低(P<0.05),凋亡相关蛋白Bax和cleaved-caspase3表达增加(P<0.05)。上述结果表明,乙酰哈巴苷主要通过Wnt信号通路抑制结肠癌细胞增殖并诱导细胞凋亡。     

黄芩苷对结肠癌细胞凋亡的影响及作用机制

黄芩苷在多种肿瘤中具有较高的抗肿瘤活性,然而,其在结肠癌中的抗肿瘤作用尚不清楚。本研究考察了黄芩苷对人结肠癌细胞系RKO的增殖和凋亡的影响,并探讨了其相关作用机制。研究发现,黄芩苷可按照剂量依赖性方式和时间依赖性方式抑制结肠癌细胞增殖及集落形成能力。流式细胞术显示,与对照细胞相比,黄芩苷处理后的RKO细胞的凋亡率显著增加(5.6%vs 33.6%)。RT-PCR和Western blotting检测显示,黄芩苷处理可显著增加结肠癌RKO细胞中DKK1 (Wnt信号通路的关键负调节因子) mRNA和蛋白表达水平。相反,黄芩苷处理则显著抑制结肠癌RKO细胞中c-Myc和β-catenin (DKK1的下游靶基因)的m RNA和蛋白表达。敲低DKK1后明显阻断了黄芩苷诱导的结肠癌细胞中DKK1蛋白的上调。此外,敲低DKK1逆转了黄芩苷对其下游基因c-Myc和β-catenin的抑制作用。黄芩苷处理后,结肠癌细胞中miR-217的表达显著下调。RT-PCR和Western blotting结果显示,下调miR-217显著促进DKK1的mRNA和蛋白表达。综上所述,本研究表明黄芩苷可通过抑制结肠癌细胞增殖并诱导细胞凋亡来发挥其抗肿瘤作用,黄芩苷通过激活结肠癌细胞中DKK1来抑制Wnt信号通路。此外,黄芩苷通过下调结肠癌细胞中miR-217的表达来上调DKK1的表达,从而起到抗癌作用。     

c-Myc部分通过调控Nbs1减弱阿霉素降低U2OS细胞集落形成的能力

c-Myc是一种泛在性的转录因子,它调控着许多涉及细胞增殖、分化、凋亡等生命活动的基因．实验结果表明在骨肉瘤细胞U2OS中过表达c-Myc和Nbs1都能减弱阿霉素降低集落形成的能力．进一步的实验证实c-Myc的这种作用与Nbs1有关,Nbs1是c-Myc的靶基因．染色质免疫沉淀实验显示,c-Myc招募组蛋白乙酰化酶p300复合物到Nbs1启动子区,引起了组蛋白H4的乙酰化,定位在Nbs1启动子区的相邻的两个E-box对c-Myc的结合是必要的．上述结果说明c-Myc减弱阿霉素的作用部分是通过调控Nbs1来实现的．这也提示了c-Myc在阿霉素诱导的DNA损伤修复中起作用．     

靶向Wnt/β-catenin通路的溶瘤腺病毒携带抑癌基因TSLC1抑制肿瘤细胞增殖的研究

溶瘤病毒(oncolytic viruses)可选择性地感染肿瘤细胞并在其中复制,使宿主细胞裂解并在体内产生强烈的免疫应答反应,从而抑制或者杀死肿瘤细胞。因其特有的溶瘤性和靶向性,溶瘤病毒成为肿瘤基因治疗的热门领域之一。基于Wnt信号的肿瘤特异性,本研究使用Wnt信号启动子TCF/LEF结合位点序列,调控腺病毒早期基因E1A,并删除E1A基因序列上能与Rb蛋白结合的24 bp片段。将抑癌基因TSLC1插入腺病毒的E3区,形成重组腺病毒Ad.wnt-E1A(Δ24)-TSLC1。通过双荧光素酶报告系统、Western blot实验、MTT法、结晶紫染色法、Hoechst染色实验分别检测Wnt信号活性、肿瘤细胞的存活率和凋亡的变化情况。结果发现,肿瘤细胞较正常肝细胞具有较高的Wnt通路活性和病毒敏感性,其中重组病毒处理Hep G2后杀伤效果显著,并可通过Caspase通路诱导细胞凋亡,为肝癌的临床治疗提供参考。     

Wnt/beta-catenin 信号通路相关蛋白在胃癌组织中的表达和 肿瘤转移的关系

目的：探讨了Wnt信号通路相关蛋白在胃癌组织中的表达及与肿瘤转移的关系。方法：选取2011 年6 月到2012 年6 月我 院胃癌术后47 例肿瘤标本作为研究对象,并选取同一患者的正常胃组织作为对照研究。采用实时荧光定量PCR 和Western blot 对胃癌组织和正常胃组织Wnt 信号通路相关蛋白进行分析,并分析了肿瘤转移和非转移患者Wnt信号通路相关蛋白的变化。结 果：与正常胃组织比较,胃癌组织中Wnt1、Wnt3、Wnt3a、beta-catenin、CyclinD1 和c-Myc 等分子的mRNA 水平明显上调,差异有显 著统计学意义（P<0.05）。胃癌组织中总beta-catenin 和核内beta-catenin蛋白较正常胃组织明显增加,而磷酸化beta-catenin 较正常组明显 下降、差异有显著统计学意义（P<0.05）。与非转移组比较,转移组患者胃癌组织中Wnt1、Wnt3、Wnt3a 等分子mRNA水平显著上 调,差异有统计学意义（P<0.05）。结论：Wnt信号通路异常激活在胃癌发生和癌细胞转移中发挥着重要的作用,为临床治疗提供了 一定靶点。     

4-1BBL通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进人胃癌细胞的增殖和迁移

4-1BB和4-1BB配体(4-1BBL),又被称为CD137和CD137配体,分别属于肿瘤坏死因子(TNF)受体和配体家族的成员。4-1BBL 与4-1BB相互作用可以激活T细胞免疫应答。因此,4-1BBL一直在抗肿瘤免疫应答中发挥经典的免疫共刺激分子作用。近期研究发现,4-1BBL在肿瘤细胞中另有其他的生物学功能,但4-1BBL在胃癌进展过程中的功能尚不明确。本文探讨了4-1BBL在人胃癌细胞中的生物学功能和分子作用机制。首先,通过检索TCGA和Kaplan Meier plotter数据库发现,4-1BBL在胃癌组织中的表达显著高于癌旁组织（P<0.001）,且4-1BBL的高表达与胃癌的不良预后正相关（P<0.05）。细胞生物学的结果显示,敲除4-1BBL明显抑制胃癌细胞的增殖（P<0.05）、侵袭和迁移（P<0.05）,促进胃癌细胞的凋亡（P<0.05）;另外,蛋白质免疫印迹结果表明,敲除4-1BBL可使β-联蛋白、c-Myc和细胞周期蛋白D1(cyclin D1)的蛋白质表达水平下降,抑制Wnt/β-catenin信号通路。相反,过表达4-1BBL则显著促进胃癌细胞增殖（P<0.05）、侵袭和迁移（P<0.05）,减少胃癌细胞的凋亡（P<0.05）;且过表达4-1BBL促进β-联蛋白(β-catenin)、c-Myc和细胞周期蛋白D1的蛋白质表达,激活Wnt/β-catenin信号通路。综上所述,4-1BBL可通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进人胃癌细胞的增殖和迁移。     

抑癌基因Mig-6与肿瘤

有丝分裂诱导基因6(MIG-6)基因位于含有肿瘤抑制基因的染色体区域（1p36）,其编码蛋白质可作为骨架衔接蛋白发挥调节胞内信号转导的作用.在细胞内,MIG-6基因在生长因子、激素以及各种压力刺激作用下,能增加其蛋白质的表达量,进而通过其不同的功能片段（CRIB区域、脯氨酸丰富区、14-3-3蛋白结合区和ERB结合区）,与各信号通路中受体本身或其下游信号分子相互作用,发挥激活或抑制信号通路作用.MIG-6可受到转录、转录后、翻译后和表观遗传水平的表达调控,使其表达增加或降解.在多种肿瘤细胞中,MIG-6表达量都显著下降. MIG 6的过量表达能降低EGFR等相关信号通路的活性,抑制肿瘤细胞的生长增殖,因此MIG-6具有肿瘤抑制作用.相反,MIG-6表达缺失则会加速癌症的发生发展.     

LEF-1的调控及其与肿瘤的关系研究进展

淋巴细胞增强因子（lymphoid enhancer factor,LEF-1）是Wnt信号通路中的一个重要调控因子。其异常表达对肿瘤细胞增殖和凋亡调控起关键作用。LEF-1作为Wnt信号通路核内的转录因子,还与T细胞受体α（TCRα）的增强子相互作用形成特定的构象,从而与其他因子结合共同调节基因的表达。同时,LEF-1为一多启动子基因,编码产生致瘤的全长形式的LEF-1和对Wnt信号通路起负向调控作用的截短形式的LEF-1。诸多研究结果表明肿瘤的发生发展与LEF／TCF各亚型的比例有关。就Wnt／LEF-1信号通路的调控以及与肿瘤的关系做一综述。     

综述: 从分子水平看c-Myc在细胞衰老中的作用

细胞衰老是指细胞生长永久阻滞于细胞周期的G1期,出现形态、生化及表观遗传的变化特性.细胞衰老由端粒缩短、DNA损伤、缺氧或癌基因失调等因素引起,它是抵抗肿瘤发生的主要壁垒.原癌基因c-myc编码转录因子,可调控很多基因,进而影响细胞周期演进、衰老、凋亡、代谢等生物学过程.c-Myc蛋白与细胞衰老密切相关,它可影响hTERT、p16、p53、Bmi-1和p27等衰老相关基因转录.c-Myc不仅可抑制复制性衰老,也能抑制癌基因诱发的衰老.c-Myc抑制ras诱导的细胞衰老取决于CDK2.c-Myc失活不仅能够诱导非恶性细胞(如人成纤维细胞)衰老,而且在许多肿瘤细胞中也可诱导衰老.然而,与ras基因类似,在特定条件下,c-Myc也可诱导细胞衰老,并可促进维氏综合症(Werner syndrome,WRN)缺失细胞的衰老.     

从分子水平看c-Myc在细胞衰老中的作用

细胞衰老是指细胞生长永久阻滞于细胞周期的G1期,出现形态、生化及表观遗传的变化特性.细胞衰老由端粒缩短、DNA损伤、缺氧或癌基因失调等因素引起,它是抵抗肿瘤发生的主要壁垒.原癌基因c-myc编码转录因子,可调控很多基因,进而影响细胞周期演进、衰老、凋亡、代谢等生物学过程.c-Myc蛋白与细胞衰老密切相关,它可影响hTERT、p16、p53、Bmi-1和p27等衰老相关基因转录.c-Myc不仅可抑制复制性衰老,也能抑制癌基因诱发的衰老.c-Myc抑制ras诱导的细胞衰老取决于CDK2.c-Myc失活不仅能够诱导非恶性细胞(如人成纤维细胞)衰老,而且在许多肿瘤细胞中也可诱导衰老.然而,与ras基因类似,在特定条件下,c-Myc也可诱导细胞衰老,并可促进维氏综合症(Werner syndrome,WRN)缺失细胞的衰老.     

HCV core通过活化Wnt/β-catenin信号通路诱导肝前体细胞向肝癌干细胞分化

丙型病毒性肝炎（hepatitis C virus,HCV）慢性感染及肝前体细胞向肝癌干细胞分化是原发性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的重要致病因素。且Wnt信号参与维持肝癌干细胞特性,但HCV能否通过活化Wnt信号诱导肝前体细胞向肝癌干细胞分化尚不清楚。本室研究发现,在HCV core诱导分化的肝前体细胞中,HCV core抑制成熟肝细胞标志物Alb、CK18的表达,糖原储存能力显著下降（P<0.05）,且上调肝癌干细胞标志物EpCAM、CD133、CD44等表达。另外,HCV core增强β-联蛋白活性及表达水平,促使β-联蛋白向核内聚集,上调其下游靶基因EpCAM、细胞周期蛋白D1、C-myc的表达,沉默β-联蛋白后,Wnt/β-catenin通路其下游靶基因表达明显受到抑制,糖原储存能力部分恢复,荧光共聚焦显示HCV core与β-联蛋白在细胞核内存在共定位。因此,HCV core可能与β-联蛋白相互作用,直接活化Wnt/β-catenin通路,上调其下游靶基因EpCAM等表达,诱导肝前体细胞向肝癌干细胞分化。     

SP1介导的信号转导通路对恶性肿瘤形成的作用

转录因子SP1为一种序列特异性的DNA结合蛋白,广泛存在组织的细胞核,SP1异常表达与肿瘤发生、发展及预后关系密切。SP1蛋白主要通过TGF-β经典信号通路、ERK信号通路、PI_3K/Akt信号通路、Wnt/β-catenin经典信号通路,调控血管生成相关因子、癌基因、抑癌基因、细胞周期调控分子等转录活性及其表达,促进肿瘤生长、转移、抑制肿瘤细胞凋亡。深入研究SP1及其相关信号通路将有利于进一步了解肿瘤发生及转移的机理,为肿瘤的靶向性基因治疗提供更好的、新的分子干预靶点和途径。     

组蛋白脱乙酰酶抑制剂的抗癌作用

组蛋白乙酰转移酶和组蛋白脱乙酰酶分别催化组蛋白的乙酰化和脱乙酰基反应,调节组蛋白的乙酰化水平,从而调控基因表达。这些过程与恶性肿瘤的发生具有密切的关系。组蛋白脱乙酰酶抑制剂通过增加细胞内组蛋白的乙酰化程度,调节多种基因的表达水平,抑制肿瘤细胞的增殖、诱导细胞分化和凋亡。该文从抑制细胞增殖、诱导细胞分化、诱导细胞凋亡和抗血管形成等4个方面介绍组蛋白脱乙酰酶抑制剂的抗癌机制,并简要介绍它们的分类。