黏着斑激酶与肿瘤侵袭转移

黏着斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）是一种非受体型蛋白酪氨酸激酶,在肿瘤细胞的侵袭和转移中起着重要的作用。FAK是整合素介导的或生长因子受体诱导的调节细胞迁移的信号通路的关键组分。FAK通过与相关分子作用可以调节细胞骨架重构、胞外基质降解、细胞黏附更新以及质膜突出,进而参与肿瘤细胞的运动等多个过程,所以FAK与肿瘤发展的关系已经越来越受到重视。     

VEGF通过调节黏着斑促进间充质干细胞的黏附及铺展

间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSCs）具有多向分化潜能并能在体外趋化剂或细胞因子的作用下进行定向迁移,体内移植后可趋向迁移至脑瘤病灶区。细胞黏附是细胞迁移的首要条件,了解细胞黏附及其调控有助于细胞迁移机制的研究。细胞黏附及铺展涉及到黏着斑（f0－caladhesions,FAs）的动态变化以及细胞骨架的重排。细胞铺展面积在黏附过程中逐渐增大,黏附初期形成的小的黏着复合物逐渐成熟,聚集在一起形成较大的FAs。肌动蛋白（F—actin）聚集形成的螺线圈样微丝结构逐渐被应力纤维代替,细胞也由圆形变为具有极性的梭形或多角形。黏着斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）和桩蛋白（paxillin）具有调节FAs聚合及骨架重排的作用,其中,Y397－FAK和Y31／Y118－paxillin的磷酸化活性在细胞铺展过程中不断变化。FAs组装时,Y397－FAK的磷酸化活性升高;FAs成熟后,Y397．FAK的磷酸化活性下降。活化的FAK能够磷酸4LY31／Y118-paxillin,激活paxillin参与调节细胞骨架的形成和排列。血管内皮生长因子（vascular endothelial growthfactor,VEGF）诱导~SMSCs黏附过程中,细胞面积变大,完全铺展的时间缩短,黏着斑及细胞骨架的形成均提前。另外,VEGF诱导的细胞铺展过程中形成的FAs形态细长,数量较多。该研究表明,VEGF通过调节黏着斑和细胞骨架促L~MSCs的黏附与铺展,提示vEGF可以通过调节黏着斑进而调控MSCs的定向迁移,为细胞迁移行为的研究提供理论基础。     

黏着斑激酶的结构与功能

黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)是细胞内一种重要的信号转导分子,参与多条重要信号通路和多种细胞生物学行为的调控。该文结合当前的研究进展,总结了FAK通过其复杂的信号转导通路在细胞迁徙、增殖、抗凋亡方面的功能,并简要归纳了FAK与肿瘤之间的密切联系。     

FAK/mTOR信号通在肿瘤细胞中的调控作用

粘附斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）是一种胞质非受体酪氨酸激酶,是整合素信号通路里一个重要的调节因子,在肿瘤细胞中高表达,与细胞迁移、粘附和侵袭有关。mTOR (mammalian target of rapamycin)是非典型性的Ser/Thr激酶,属于PIKK（phosphatidylinositol kinase related kinase）超家族,介导营养信号调控细胞生长、分化及代谢等生理过程。近年的研究发现FAK通过三条途径与mTOR相关联,组成FAK/mTOR信号通路,在肿瘤细胞的增殖、迁移及肿瘤微环境中发挥着重要的调控作用。本文综述了FAK、mTOR和FAK/mTOR信号通路的特点及对肿瘤细胞调控作用的研究概况,为肿瘤治疗提供参考。     

黏着斑激酶与肿瘤发生、发展及预后的关系

黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)作为一种非受体蛋白酪氨酸激酶,因其与肿瘤间的密切联系而备受关注。多年研究发现,FAK在许多肿瘤中过表达,通过多条信号通路调控细胞侵袭、迁移、增殖及凋亡等,从而参与肿瘤的发生、发展进程。研究表明FAK可以作为肿瘤预后因子,是潜在的抗肿瘤治疗靶点。本文对FAK与肿瘤进程的关系作一综述,以期更好地认识FAK在肿瘤发生、发展过程中所起的作用,为相关研究者提供资料参考。     

黏着斑激酶与肿瘤微环境

黏着斑激酶（focal adhesion kinase, FAK）是一种胞质非受体酪氨酸激酶。FAK和肿瘤密切相关,在多种癌细胞中高表达,促进癌细胞的发生、生长、存活、增殖、粘附、转移和侵袭以及血管生成等过程。肿瘤微环境包括肿瘤细胞、周围血管、免疫细胞、纤维母细胞、内皮细胞、信号分子和细胞外基质,它对癌症的发展和恶化具有重要作用。肿瘤细胞可以通过分泌细胞外信号影响微环境,使其有利于肿瘤生存和发展|肿瘤微环境中的基质细胞能通过产生趋化因子、基质降解酶和生长因子促进肿瘤侵袭和转移。本文综述肿瘤微环境在癌症发生发展过程中的作用及FAK在肿瘤微环境中的调控作用,为肿瘤疾病的治疗提供新思路。     

黏着斑激酶信号通路在细菌侵入非吞噬细胞中的作用

细菌对宿主细胞的黏附和侵袭是引发传染病的重要步骤。细菌在黏附的过程中,其表面结构或特殊黏附分子和宿主细胞表面受体相互作用激活黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK),通过FAK/Src-Cortactin-Arp2/3通路和FAK/PI3K-Rac通路调控细胞骨架重排,促进细菌侵入非吞噬细胞。为了深入探讨细菌侵入非吞噬细胞的整个过程及调控机制,就细菌对非吞噬细胞的黏附、侵入以及细胞FAK信号通路在此过程中的调节作用进行综述。     

蛋白质酪氨酸磷酸化在抗失巢凋亡的癌细胞中的失调变化

失巢凋亡是细胞与细胞外基质脱离发生的一种特定的凋亡方式 . 癌细胞抗失巢凋亡或失巢生存能力可以使之在转移过程中生存 . 业已发现癌细胞失巢生存与 PI3K-PKB/Akt 、 MAPK 这两条重要信号途径有关,但是 PI3K-PKB/Akt 、 MAPK 通路的上游酪氨酸激酶途径还不甚清楚 . 为此设计了一种基于 SH2-pTyr 特异性结合特性的功能性筛选方法,以期发现癌细胞失巢生存相关的酪氨酸磷酸化蛋白质,为最终明确酪氨酸激酶途径提供有力的实验依据 . 实验发现, MDCK 细胞悬浮培养后失巢凋亡,但癌细胞可以失巢生存 . 与这一现象相一致的是,悬浮培养后, MDCK 细胞中一系列 SH2 结合的酪氨酸磷酸化蛋白质水平急剧下降,而癌细胞中蛋白质酪氨酸磷酸化水平并不呈锚着依赖性 . 细胞悬浮培养后,随着培养时间的延长, MDCK 细胞中 Abl S SH2 结合的靶蛋白酪氨酸磷酸化水平逐渐降低,在 H460 肺癌细胞中经过短暂下降后升高, H1792 肺癌细胞随着培养时间的延长, Abl SH2 结合的靶蛋白酪氨酸磷酸化水平逐渐增加 . Fyn SH2 和 Crk SH2 结合的蛋白质分别为 FAK 和 p130Cas ,后者是重要的失巢生存信号 . 这些结果提示,酪氨酸磷酸化蛋白质可能赋予肺癌细胞失巢生存能力 . 结果也表明,功能性 SH2 筛查方法可以有效地发现肿瘤细胞中失巢生存相关的酪氨酸磷酸化蛋白质 .     

整合蛋白α5β1过表达诱导人肝癌细胞SMMC-7721“失巢凋亡”机理

为了进一步阐明整合蛋白α5 β1过表达诱导非粘着状态的人肝癌细胞SMMC 772 1失巢凋亡的机理 ,利用poly HEME阻断细胞贴壁 ,诱导失巢凋亡 ,在poly HEME包被的 96孔板中检测细胞生存率 .利用Western印迹法检测了与细胞信号转导密切相关的粘着斑激酶 (FAK)、蛋白激酶B(PKB)及生存蛋白survivin的表达水平 .α5 β1过表达细胞株在去粘附状态下的生存率明显低于对照细胞 .在生长 8d时 ,以整合蛋白不同亚单位转染的α5 β1 772 1、β1 772 1和α5 772 1细胞 ,活细胞数分别降至对照组的 4 0 %、4 5 %和 83% .这说明整合蛋白α5 β1过表达细胞株 ,特别是α5 β1 772 1和 β1 772 1细胞的失巢凋亡明显加快 .细胞悬浮生长 2 4h后 ,α5 β1过表达细胞株都有不同程度的凋亡发生 ;同时粘着斑激酶 (FAK)和蛋白激酶B(PKB)表达量及其磷酸化水平均低于对照细胞 ,而survivin表达水平在α5 β1 772 1中最高 ,在 β1 772 1中最低 .在给予天然细胞外基质纤粘连蛋白的条件下 ,α5 β1 772 1和 β1 772 1细胞的FAK和PKB的磷酸化水平却呈升高趋势 .结果说明 ,FAK和PKB的变化与细胞的粘附状态密切相关 ,并且参与整合蛋白α5 β1过表达细胞在去粘附状态下失巢凋亡的发生 .     

N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ过表达对人肝癌细胞粘着斑复合物介导的信号转导作用

为了探讨过表达N 乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ (GnT Ⅴ )后 772 1细胞侵袭、迁移等行为改变的机制 ,检测了GnT Ⅴ 772 1及pcDNA3 772 1两组细胞中与恶性表型密切相关的粘着斑激酶 (focalad hesionkinase ,FAK)、PTEN蛋白、蛋白激酶B(PKB)等重要信号分子的表达水平 ,同时测定了 2组细胞非贴壁依赖生长的能力 .利用Western印迹方法检测FAK、PTEN、PKB的表达或磷酸化水平 .利用poly hema使细胞非贴壁生长 ,2组细胞悬浮无血清培养 2 0h ,采用流式细胞仪方法检测细胞的失巢凋亡 (anoikis) .研究发现 ,转染GnT Ⅴ后的肝癌细胞的FAK表达无明显变化 ,FAK的酪氨酸磷酸化水平增高 70 %;而PTEN的表达下降了 4 9%;PKB的磷酸化增加 2 0 0 %;pcDNA3 772 1细胞已有明显凋亡 ,而转染GnT Ⅴ的 772 1细胞未发生凋亡 .结果提示 ,转染GnT Ⅴ后的肝癌细胞迁移力增强 ,可能与其FAK的磷酸化程度升高 ,激酶活力增强有关 ;而能逃逸失巢凋亡是因为PTEN的表达下降 ,PTEN蛋白的磷酸酶活性降低 ,细胞Akt PKB磷酸化水平保持在较高水平 .     

N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ过表达对人肝癌细胞粘着斑复合物介导的信号转导作用

为了探讨过表达N 乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ (GnT Ⅴ )后 772 1细胞侵袭、迁移等行为改变的机制 ,检测了GnT Ⅴ 772 1及pcDNA3 772 1两组细胞中与恶性表型密切相关的粘着斑激酶 (focalad hesionkinase ,FAK)、PTEN蛋白、蛋白激酶B(PKB)等重要信号分子的表达水平 ,同时测定了 2组细胞非贴壁依赖生长的能力 .利用Western印迹方法检测FAK、PTEN、PKB的表达或磷酸化水平 .利用poly hema使细胞非贴壁生长 ,2组细胞悬浮无血清培养 2 0h ,采用流式细胞仪方法检测细胞的失巢凋亡 (anoikis) .研究发现 ,转染GnT Ⅴ后的肝癌细胞的FAK表达无明显变化 ,FAK的酪氨酸磷酸化水平增高 70 %;而PTEN的表达下降了 4 9%;PKB的磷酸化增加 2 0 0 %;pcDNA3 772 1细胞已有明显凋亡 ,而转染GnT Ⅴ的 772 1细胞未发生凋亡 .结果提示 ,转染GnT Ⅴ后的肝癌细胞迁移力增强 ,可能与其FAK的磷酸化程度升高 ,激酶活力增强有关 ;而能逃逸失巢凋亡是因为PTEN的表达下降 ,PTEN蛋白的磷酸酶活性降低 ,细胞Akt PKB磷酸化水平保持在较高水平 .     

失巢凋亡及其在肿瘤侵袭、转移中的调控

作为肿瘤转移的屏障, 细胞与邻近细胞或者细胞外基质(Extracellular matrix, ECM)失去联系后将遭受凋亡, 这种细胞死亡方式称为“失巢凋亡”。正常上皮细胞或不具备转移性质的实体瘤细胞从原位脱落进入血液循环后就会引发失巢凋亡, 失巢凋亡的意义在于防止这些脱落的细胞种植并生长于其他不适宜的地方。而肿瘤细胞, 尤其是一些容易发生远距离转移的恶性肿瘤细胞, 具有极强的抗失巢凋亡特性, 便于转移侵袭。研究发现肿瘤细胞能通过多种方式抵抗失巢凋亡, 比如细胞自分泌生长因子或者由邻近细胞旁分泌, 激活促存活信号通路; 细胞改变整合蛋白的表达模式, 使之能够接收新环境的生存信号; 活性氧(Reactive oxygen species, ROS)通过不依赖配体的方式激活生长因子受体, 从而逃逸凋亡; 上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)激活等。这些方式导致细胞存活信号激活和凋亡途径抑制, 最终使肿瘤细胞抗失巢凋亡, 促进转移。文章综述了当前研究的肿瘤转移的关键机制, 这些策略也将成为肿瘤治疗的重要靶点。     

沉默黏着斑激酶促进人胃癌SGC-7901细胞骨架蛋白解聚及细胞形态损伤

目的探讨黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)在胃癌细胞骨架结构及形态结构维持中的作用。方法利用靶向FAK的siRNA质粒,转染胃癌SGC-7901细胞,用罗丹明标记的鬼笔环肽及β-tubulin特异性抗体检测细胞骨架微丝及微管蛋白表达;考马斯亮蓝染液对细胞进行染色,观察细胞整体形态结构;环境扫描电子显微镜观察细胞表面结构。结果沉默FAK引起细胞质、细胞伪足及微绒毛等运动相关结构中F-actin解聚。随着沉默时间增长,围绕着细胞核,在细胞质中呈放射状的微管骨架发生解聚,且这种解聚现象呈时间依赖性。FAK沉默还使细胞由梭形、多边形变为圆形,发生脱壁;细胞微绒毛及伪足结构受损,细胞表面趋于光滑。结论 FAK对维持胃癌细胞微丝、微管的分布及癌细胞伪足、微绒毛等恶性形态学特征具有重要作用。     

人肺癌细胞抑癌基因PTEN的表达与失巢凋亡的关系

应用Northern印迹、Western印迹和DNA梯形片段方法 ,研究 8株不同细胞类型的人肺癌细胞中抑癌基因PTEN的表达与失巢凋亡 (anoikis)的关系 ,并分析在此过程中蛋白激酶B(proteinkinaseB ,PKB)和粘着斑激酶(focaladhesionkinase ,FAK)的作用。发现 8株人肺癌细胞PTEN均有mRNA表达 ,且mRNA水平比较接近。但PTEN的蛋白质水平不一致 ,其中 95C、95D和A1株的PTEN蛋白未检测到 ;A549、A4、A7和L1株的PTEN蛋白有表达 ,但较低 ;而H460 株的PTEN表达较强。PTEN缺失的 95D和高表达的H460 细胞株中PTENcDNA序列分析均未发生片断缺失或点突变。RNA稳定性分析表明 ,95DmRNA稳定性较H460 明显下降。在无血清且去粘附培养条件下 ,高表达PTEN的细胞株H460 可被诱导发生失巢凋亡现象 ,在 10 %血清培养条件下可保护其免于失巢凋亡 ,而PTEN缺失的 95D等和其他PTEN低表达的细胞株却没有发生诱导失巢凋亡现象。进一步研究发现PTEN表达可降低PKB的磷酸化 ,下调FAK蛋白质的表达。结果提示各种人肺癌细胞株中PTEN蛋白表达存在显著差异。PTEN参与了失巢凋亡的发生。     

钙通道蛋白Orai1在骨肉瘤细胞转移中的作用研究

目的:骨肉瘤是一种常见的恶性骨肿瘤,恶性程度高,往往在早期就会发生远隔器官的转移,从而导致骨肉瘤的预后非常差。Orai1是一类定位于细胞膜,介导钙离子内流的受体依赖性钙通道蛋白。大量研究发现钙通道蛋白Orai1过表达于多种肿瘤细胞,并对维持肿瘤细胞粘附、侵袭、迁移等恶性表型有非常重要的作用。然而,钙通道蛋白Orai1是否参与了骨肉瘤的转移过程,目前未见相关报道。本研究的目的是探究钙通道蛋白Orai1是否在骨肉瘤转移过程中的发挥作用。方法:利用合成的靶向Orai1的小干扰RNA(Orai1 si RNA)片段,转染至人骨肉瘤细胞系Saos-2细胞。在Saos-2细胞中抑制Orai1的表达。采用细胞黏附实验、细胞划痕实验和细胞Transwell实验检测骨肉瘤细胞的黏附、迁移及侵袭等肿瘤细胞转移能力;Western-blot实验检测Saos-2细胞的中黏着斑激酶(FAK)和桩蛋白(Paxillin)的表达水平和磷酸化水平。结果:靶向Orai1 si RNA瞬时转染至骨肉瘤细胞系Saos-2细胞后,Saos-2细胞中Orai1蛋白表达水平和m RNA转录水平均显著下降。并且,在Saos-2细胞中抑制Orai1表达后,Saos-2细胞的黏附能力、迁移能力、及侵袭能力均显著下降。进一步研究发现,在Saos-2细胞中抑制Orai1表达后,Saos-2细胞的FAK和Paxillin磷酸化水平明显下降。结论:Orai1可以促进骨肉瘤细胞的黏附、迁移和侵袭,增加黏着斑的形成,从而促进骨肉瘤的转移。因此,深入研究钙通道蛋白Orai1调控骨肉瘤转移的分子机制,可为骨肉瘤转移的治疗提供新的新方向和新策略。     

FAK和ILK介导骨桥蛋白诱导的血管平滑肌细胞黏附和迁移

黏着斑激酶（FAK）和整合素偶联激酶（ILK）是整合素信号途径中的重要信号转导分子,为阐明两者在血管平滑肌细胞（VSMC）黏附和迁移中的作用,以骨桥蛋白（OPN）作为VSMC黏附和迁移的诱导剂,检测其对FAK和ILK磷酸化以及对两者之间结合的影响.在此基础上,用FAK磷酸化特异性抑制剂黏着斑相关非激酶（FRNK）或ILK反义RNA分别阻断FAK磷酸化或ILK表达,进一步探讨两者在VSMC黏附和迁移中所起的作用.结果显示,OPN诱导可促进FAK磷酸化,诱导10 min后FAK磷酸化水平升高到对照组的2.4倍;与此同时,ILK的磷酸化受到抑制,30 min降至对照细胞的44.6％.OPN诱导FAK磷酸化的同时使FAK与ILK的结合减少.外源性FRNK在VSMC中的过表达显著降低FAK的磷酸化水平,促进ILK磷酸化和FAK与ILK之间的结合,抑制VSMC的黏附和迁移.用ILK反义RNA抑制ILK表达使VSMC在OPN上的黏附增加1.8倍,迁移细胞数降低45.5％.结果提示,FAK和ILK介导OPN诱导的VSMC黏附和迁移过程,两者通过对同一刺激信号产生不同的磷酸化变化而对VSMC的黏附和迁移产生不同的影响.     

Src介导骨桥蛋白诱导的血管平滑肌细胞黏附和迁移过程

为阐明酪氨酸激酶Src在整合素被骨桥蛋白(OPN)激活所触发的细胞黏附和迁移信号途径中所起的作用,应用Src特异性抑制剂PP2阻断Src,观察OPN诱导的血管平滑肌细胞(VSMC)黏附和迁移活性的改变,并利用免疫沉淀检查PP2对整合素下游信号分子黏着斑激酶(FAK)和整合素偶联激酶(ILK)磷酸化及其相互作用的影响。结果显示,PP2可明显抑制OPN诱导的VSMC黏附和伤口愈合(黏附和迁移活性分别为对照组的76.6%和33.8%);OPN可显著诱导FAK磷酸化(磷酸化水平达对照组的1.9倍),促进ILK去磷酸化,并使FAK与ILK的结合减少(降至对照组的46.4%)。10μmol/LPP2可明显抑制OPN诱导的FAK磷酸化、拮抗OPN诱导对ILK的去磷酸化作用、促进FAK与ILK之间的结合。研究结果表明,Src作为OPN-整合素-FAK信号途径中的信号分子,通过影响FAK和ILK的磷酸化以及两者之间的相互作用来调节VSMC的黏附和迁移活性。     

p21亚细胞定位与肿瘤

p21是一种重要的周期蛋白依赖性激酶抑制因子(cyclin-dependent-kinase inhibitor, CKI),主要通过调控细胞周期维持细胞的生长和增殖。此外, p21还参与调控细胞凋亡、细胞衰老以及细胞运动等过程。近年来越来越多的研究表明, p21的功能具有双重性。当p21定位在细胞核时,其主要通过抑制周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinases, CDKs)的活性介导细胞周期停滞,抑制细胞增殖;当定位在细胞质时, p21能够促进细胞增殖。本文主要对p21的生物学功能、亚细胞定位调控机制及其在肿瘤研究中的最新进展予以综述。     

血管紧张素Ⅱ对人肺血管平滑肌细胞增殖及黏着斑激酶表达的影响

目的：探讨血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）与黏着斑激酶（FAK）对人肺血管平滑肌细胞增生的影响。方法：采用免疫印迹方法测定了不同组别中FAK的表达,并采用MTT比色法,^3H—TdR掺入测定细胞增殖情况。结果：AngⅡ能促进细胞增殖。对细胞的影响呈现剂量依赖关系。结论：AngⅡ促进人肺动脉平滑肌细胞增殖,并促进FAK的表达,在肺血管结构的重构方面可能有着重要的病理生理学意义。     

黏着斑激酶与细胞迁移

细胞迁移过程始于细胞前端板状伪足的形成、外周黏附的建立、细胞体的收缩和尾部的解离.黏着斑激酶是一种非受体酪氨酸蛋白激酶,通过其激酶活性和"脚手架"的功能在细胞迁移的各个过程中发挥关键作用.现重点介绍黏着斑激酶介导的信号转导通路及其在调控细胞迁移方面的研究进展.