血管生成素样蛋白3与疾病

血管生成素样蛋白3（angiopoietin-like protein3,ANGPTL3）是一种分泌蛋白,因其具有血管生成素家族的特征性结构而得名。该蛋白质主要在人和鼠的肝脏表达,可能与脂代谢紊乱、冠心病与动脉粥样硬化、糖尿病、代谢综合征、肾病以及肝癌等疾病有关。因此深入研究该蛋白质与疾病的关系,可望为诊断、治疗、预防相关疾病提供新的途径。     

血管生成素与炎症性疾病

血管生成素（angiogenin,ANG）是首个被发现来源于肿瘤的具有血管生成能力的蛋白质,但其在炎症中的作用机制尚未完全阐明. 研究表明, ANG在炎症性疾病的发生发展中起重要作用,并与炎症的调控密切相关,而慢性炎症正是导致肿瘤形成、生长和转移的因素之一. 本文以ANG与炎症的关联为基础,结合我们的工作阐述ANG在炎症性疾病特别是肿瘤中的作用和调控机制,明确ANG与蛋白质的相互作用、对信号通路的调控及核内作用是其发挥功能的重要机制,也可能是调控肿瘤炎症的重要机制. 因而,深入研究ANG与炎症的关系不仅可加深我们对ANG兼具抗炎、抗新生血管双重功能的认识,更可为炎症性疾病的治疗提供潜在的作用靶点和新的思路和方法.     

血管生成素与tRNA片段化

tRNA主要功能是转运氨基酸参与蛋白质合成,在蛋白质生物合成过程中起着关键性的作用．近年来发现,tRNA是细胞内小RNA分子的重要来源,具有其它重要的生物学功能．来源于成熟tRNA分子的tRNA片段根据切割位置及生成机制的不同,主要分为两类：一类是tRNA半分子（tRNA halves）;另一类是较小的tRNA片段,称为tRFs( tRNA fragments)．在哺乳动物细胞中,tRNA半分子由血管生成素在tRNA分子反密码环处切割生成．本文主要针对tRNA半分子的加工机制、功能及在临床上的潜在应用进行综述．     

靶向蛋白质泛素修饰及降解在前列腺癌治疗中的机遇与挑战

前列腺癌是中国发病率增长最快的男性肿瘤,抗雄激素治疗耐药是导致前列腺癌患者预后差的主要原因。因此,解决耐药性难题是前列腺癌转化研究的关键问题。哺乳动物细胞利用泛素-蛋白酶体系统实现蛋白质的靶向降解。因此,前列腺癌中关键的癌基因如雄激素受体（AR）的上游泛素化调控因子（如去泛素化酶）是潜在的治疗靶点。然而,这些酶具有较广的底物谱系,存在脱靶的可能性。近来,基于泛素-蛋白酶体系统开发的蛋白质降解靶向嵌合体（proteolysis-targeting chimeras,PROTAC）技术是最具前景和革命性的新型抗癌药物研发技术,能够利用特定E3泛素连接酶对靶蛋白进行降解而不影响其他底物。与传统小分子抑制剂相比,PROTAC分子在克服耐药性以及针对不可成药的靶点方面拥有巨大优势。目前,针对AR的PROTAC降解剂已在II期临床取得了成功,靶向蛋白质泛素化及降解途径的新技术将有望为前列腺癌的临床治疗带来新的突破。     

血管生成素研究的希望与挑战——浙江大学血管生成素研究

虽然血管生成素发现于1985年,但由于其性质上的特殊及研究条件的限制,人类对其功能的了解进展缓慢. 浙江大学血管生成素研究组建立于2001年,主要从蛋白质相互作用、基因转录调控、RNA代谢等层面研究血管生成素的功能机制,发现该蛋白能够与卵泡抑素、磷脂混杂酶1等蛋白质相互作用而细调rRNA的转录水平;在RNA转录中发挥表观遗传修饰调控因子作用;通过与细胞骨架相关蛋白的相互作用而促进细胞迁移;miR 409 3p通过直接靶向下调该蛋白的表达而发挥抑癌基因的作用. 同时,在模式生物斑马鱼中揭示了血管生成素同源基因对胚胎早期发育的影响. 本文全面回顾了我们14年来在血管生成素方面的研究进展,探讨了当前研究中存在的问题,并展望了未来的发展方向.     

人血管生成素研究进展

人血管生成素对正常机体的组织发育和再生具有较重要的生理功能,同时还可能参与肿瘤组织的新生血管生成,在肿瘤转移中发挥病理作用。本文对其分类及生理学作用,基因结构,及在微生物中的过量表达和医学领域的应用作一综述。     

重组人血管生成素制备和生物活性鉴定

血管生成素（angiogenin,ANG）是一种很强的促血管生成因子,与肿瘤的发生发展有着密切的关系,拮抗ANG被认为是抗肿瘤血管靶向治疗的一个有效途径. 同时,ANG具有促进伤口愈合、保护神经元以及抗细菌感染等活性.但是,开展相关研究所需的最基本的天然ANG蛋白来源非常有限,大规模表达和纯化有生物活性的重组血管生成素蛋白（rANG）具有广泛的应用前景. 我们可以在大肠杆菌中表达rANG,但表达产物在胞内聚集形成不溶性的包含体,需经变性、复性、阳离子交换层析和反向C18的HPLC方法纯化后,才能获得高纯度的rANG. 经SDS-PAGE鉴定,纯化蛋白质为单一条带,质谱鉴定蛋白分子量与理论分子量一致. 经体外活性检测,证实纯化的蛋白质具有核糖核酸酶活性、促内皮细胞管腔形成和细胞核转位等生物学活性.本文详细描述了rANG的表达、纯化、活性鉴定等过程和所使用的方法与技术.     

基于血管生成素的药物研发

血管生成素（angiogenin,ANG）在伤口愈合、月经周期、妊娠、胚胎发育、先天性免疫、细胞应激保护和维持机体稳态等生理病理过程,特别是肿瘤的生存与进展、神经细胞的存活和生长中扮演着重要角色,是药物研发的重要靶点.本文综述了ANG在功能上的特殊性及其药物研发潜力.在肿瘤中,ANG扮演促进肿瘤细胞增生和促进血管生成的双重角色,且是其它血管生成因子如血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）、酸性成纤维生长因子（acidic fibroblast growth factor, aFGF）、碱性成纤维生长因子（basic fibroblast growth factor, bFGF）和表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF）发挥作用的必需准许因子. ANG的抗肿瘤治疗较之目前常用的针对单一血管生成因子的抑制剂更有效,具有良好的药物研发和临床运用前景.由于ANG通过核转位促进rRNA转录是发挥促进肿瘤细胞增生和血管生成活性所必须的,因此,它的核转位抑制剂如新霉胺,将有望首先获得抗肿瘤临床应用.另外,业已证明重组ANG能促进体内外运动神经元的存活,且可明显改善肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosi, ALS）模型小鼠的行为,其在神经退行性疾病治疗方面也将有良好的研发前景.     

血管生成素在造血系统恶性肿瘤中的作用及机制

促血管生成因子不仅参与实体肿瘤的发生和进展,而且与非实体瘤(如白血病等)的发生和发展进程密切相关.在众多促血管生成因子中,血管生成素(angiogenin, ANG)可以促进实体瘤细胞的生长和血管生成,然而其引起血管生成异常的详细机制目前还不完全清楚.本文就近年来在非实体瘤中血管生成素的功能及其潜在的治疗作用的研究进展进行综述.     

血管生成素相互作用蛋白质的筛选与鉴定

血管生成素（angiogenin, ANG）在肿瘤、神经退行性疾病和先天免疫过程中均发挥作用,但对其具体生理病理功能和作用机制的了解并不深入全面.蛋白质 蛋白质相互作用调控着细胞内的各个生物学过程,可以为目标蛋白质功能和机制的探索提供信息.本文利用酵母双杂交技术,分别从人心肌和肝cDNA文库中筛选了ANG的可能相互作用蛋白质.对筛选获得的20个候选蛋白质进行生物信息学分析,显示10个蛋白质含有EGF结构域;有5个蛋白质在KEGG 数据库已有记录,主要参与细胞黏附、通讯和迁移等过程.在以往的研究中,我们已经验证α 辅肌动蛋白2（α-actinin 2）、卵泡抑素（follistatin）、磷脂混杂酶1（phospholipid scramblase 1）和腓骨蛋白1（fibulin1）与ANG作用的真实性.本文的蛋白质沉降实验显示,ANG与腓骨蛋白2、3、4之间也存在相互作用.     

核糖核酸酶抑制因子对血管生成素功能的调控

血管生成素（angiogenin,ANG）能有效促进血管生成和肿瘤细胞增殖,在肿瘤发生发展中起重要作用.其主要分子机制是通过核转位和激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,刺激rRNA转录和核糖体生成.ANG也被发现在肌萎缩侧索硬化症（ALS）和帕金森病（PD）患者中存在基因编码区的功能突变,表明其在运动神经元生理方面发挥作用,其缺陷是神经退行性疾病的一个危险因素.核糖核酸酶抑制因子（ribonuclease inhibitor,RI）是胞内酸性蛋白质,由460个氨基酸残基组成,分子质量约为50 kD,当其与核糖核酸酶A（RNaseA）结合形成复合物后,可抑制RNaseA 的90％以上活性,从而有效调节细胞内RNA水平. ANG具有低核糖核酸酶活性, 是RNase超家族一员,与RNase A有着高度保守的同源顺序. 序列、结构和酶学等分析表明,RI也能够与ANG紧密结合,且得到体外实验的证明. 研究发现,RI具抑癌基因功能;RI与ANG在细胞内共定位;Co IP和GST pull down证实其相互作用,获取了RI与ANG在体内结合的直接证据;RI与AKT磷酸化表达负相关.在膀胱癌细胞及临床标本中证实了RI与 ANG和PI3K/AKT通路分子表达的相关性及与肿瘤细胞生长与转移的关系．在细胞和动物模型研究表明,RI调节ANG活性的功能及其分子机制,即RI通过结合ANG而封锁其核转位和调控PI3K/AKT/mTOR信号通路及其相关通路交互应答（cross talk）的能力,从而抑制肿瘤生长及转移. RI是一个有希望的抗肿瘤蛋白新药和血管生成抑制剂,可望成为基因治疗的靶基因.     

血管生成素在细胞凋亡调节中的作用机制

血管生成素（angiogenin,ANG）是一种核糖核酸酶;最近研究证明,作为一种抗凋亡因子,ANG参与各种抗细胞凋亡过程. ANG对内源性及外源性相关信号途径中的重要分子,如Bcl-2抗凋亡蛋白具有调节作用.此外,ANG对内、外部信号途径中的重要环节--p53依赖的凋亡也具有调节作用.     

血管生成素对细胞核内功能的体外分析体系

利用人血管内皮细胞的细胞核而建立的体外转录分析体系可灵敏地定量测定血管生成素促进的RNA转录。反应体系中血管内皮细胞核先在缓冲液中与血管生成素混合 ,然后加四种核糖核苷三磷酸混合物启动反应 ,并以 [α 3 2 P]CTP作为示踪剂确定新生RNA的产量。结果显示 ,该体外分析体系的最适反应温度为 30℃ ,最佳反应时间是 30min ,在此反应条件下血管生成素可定量促进RNA转录 ,并存在着剂量效应。研究发现 ,体系中过高浓度的血管生成素降解RNA产物 ,提示细胞具有控制该因子在细胞核内积聚的生物学机制 ,以保证其在细胞内恰当地发挥作用。抑制血管生成素诱导的RNA转录可能可以抑制血管新生 ,因而可能是治疗肿瘤的一个新的分子靶。     

血管生成素的结构与功能的研究进展

血管生成素(angiogenin,ANG)是一种有效的血管生成因子,是RNase超家族中惟一具有促血管生成能力的成员,也是目前已知的所有血管生成因子中独具核糖核酸酶活性的因子。ANG具有3个功能元件,即RNase活性中心、细胞表面结合位点及核定位序列。ANG参与血管生成的各个阶段,是其他血管生成因子诱导新血管生成的枢纽,其作用受到受体调节。在肿瘤的发生、发展及恶化过程中,ANG也具有非常重要的作用。通过对ANG促血管生成及细胞增殖机制的研究,为治疗肿瘤提供了多种靶点和途径。     

Angiogenin and Its Functions in Angiogenesis

The review is devoted to angiogenin, one of the factors that induce formation of blood vessels, which is unique in that it is a ribonuclease. Consideration is given to the tertiary structure of human angiogenin; the catalytic and cell receptor binding sites, their significance for angiogenic activity; the human angiogenin gene structure, chromosomal localization, and expression; the specificity of angiogenin as a ribonuclease and abolishment of protein synthesis; the nuclear localization of angiogenin in proliferating endothelial cells and its significance for angiogenic activity; angiogenin binding to cell surface actin as a plausible mechanism of inducing neovascularization (enhancement of plasminogen activation by actin, stimulation of the cell-associated proteolytic activity; promotion of the cultured cell invasiveness); modulation of mitogenic stimuli in endothelial, smooth muscle, and fibroblast cells by angiogenin. The importance of angiogenin as an adhesive molecule for endothelial and tumor cells is discussed too, as well as the modulation of tubular morphogenesis by bovine angiogenin, prevention of tumor growth in vivoby angiogenin antagonists, prospects of the use of angiogenin and angiogenin-encoding recombinant plasmids and vaccinia virus in therapeutic practice.     

靶向调控血管生成素miRNA的筛选和验证

血管生成素是一个重要的促血管生成因子,在细胞增殖、迁移和凋亡等过程中均发挥重要作用,但其具体的分子机制尚待阐明.miRNA是一类长约22 nt的小RNA,在转录后水平调控基因的表达,广泛参与各种生物学过程.本文探索了可直接调控血管生成素表达的miRNA,希望为阐明血管生成素的作用机制提供线索.首先,我们利用数据库预测得到8个可能靶向结合血管生成素mRNA 3′端非编码区的miRNA;然后,用实验方法验证它们与血管生成素的靶向关系,发现miR-1208、miR-196b、miR-296、miR-409-3p、miR-570和miR-641这6个miRNA可以不同程度地抑制血管生成素的mRNA和蛋白质表达水平,但只有miR-196b、miR-296、miR-409-3p和miR-641可以直接结合血管生成素mRNA的3′端非编码区;进而,在血管内皮细胞中分别过表达这4个miRNA,发现miR-196b、miR-409-3p和miR-641可以抑制血管内皮细胞的细胞增殖,而miR-196b、miR-296和miR-409-3p可以抑制血管内皮细胞的管腔形成.以上结果表明,细胞内有多个miRNA调控血管生成素的表达,它们可能协调调节血管生成,抑或在血管生成的不同阶段发挥作用.我们的工作还为“一种mRNA可被多种microRNA调节,而一种microRNA可调节多种mRNA”假说提供了部分证据.     

Expression,Purification and Characterization of Recombinant Human Angiogenin in Pichia pastoris

The potential of angiogenin (Ang) for clinical use has been highlighted in view of its important roles in inducing angiogenesis, facilitating cell proliferation, and inhibiting cell apoptosis. To produce soluble, correctly folded recombinant protein with a high yield, a DNA fragment encoding human Ang was inserted into eukaryotic expression vector pPIC9 and transformed into Pichia pastoris. The expression of recombinant human Ang (rhAng) accounted for about 70% of total secreted proteins. Purifying the Ang from the culture supernatant yielded 30 mg/L at 90% purity by chromatography with a SP Sepharose FF column. Biological assays indicated that rhAng can induce new blood-vessel formation, promote HeLa cell proliferation, increase Erk1/2 phosphorylation, and upregulate c-myc expression. Preparation of bioactive rhAng might lay the basis for further functional study, and might provide an effective strategy for large-scale production of soluble human Ang.     

Androgen Receptor as a Driver of Therapeutic Resistance in Advanced Prostate Cancer

The role of the androgen receptor (AR) signaling axis in the progression of prostate cancer is a cornerstone to our understanding of the molecular mechanisms causing castration-resistant prostate cancer (CRPC). Resistance of advanced prostate cancer to available treatment options makes it a clinical challenge that results in approximately 30,000 deaths of American men every year. Since the historic discovery by Dr. Huggins more than 70 years ago, androgen deprivation therapy (ADT) has been the principal treatment for advanced prostate cancer. Initially, ADT induces apoptosis of androgen-dependent prostate cancer epithelial cells and regression of androgen-dependent tumors. However, the majority of patients with advanced prostate cancer progress and become refractory to ADT due to emergence of androgen-independent prostate cancer cells driven by aberrant AR activation. Microtubule-targeting agents such as taxanes, docetaxel and paclitaxel, have enjoyed success in the treatment of metastatic prostate cancer; although new, recently designed mitosis-specific agents, such as the polo-kinase and kinesin-inhibitors, have yielded clinically disappointing results. Docetaxel, as a first-line chemotherapy, improves prostate cancer patient survival by months, but tumor resistance to these therapeutic agents inevitably develops. On a molecular level, progression to CRPC is characterized by aberrant AR expression, de novo intraprostatic androgen production, and cross talk with other oncogenic pathways. Emerging evidence suggests that reactivation of epithelial-mesenchymal-transition (EMT) processes may facilitate the development of not only prostate cancer but also prostate cancer metastases. EMT is characterized by gain of mesenchymal characteristics and invasiveness accompanied by loss of cell polarity, with an increasing number of studies focusing on the direct involvement of androgen-AR signaling axis in EMT, tumor progression, and therapeutic resistance. In this article, we discuss the current knowledge of mechanisms via which the AR signaling drives therapeutic resistance in prostate cancer metastatic progression and the novel therapeutic interventions targeting AR in CRPC.     

以前列腺干细胞抗原为靶点的前列腺癌免疫治疗研究进展

前列腺干细胞抗原(PSCA)为细胞膜表面抗原,在正常前列腺组织中低表达,在雄激素依赖性和非依赖性前列腺癌组织中高表达,有较高的组织特异性,是前列腺癌治疗的理想靶标,近年来以PSCA为靶点的前列腺癌治疗性疫苗的研究已成为热点。我们简要综述以PSCA为靶点治疗前列腺癌的研究进展。