肝细胞癌中抑癌基因的发现与研究进展

肝细胞癌（HCC）的发病率高、治疗效果差。HCC的发病机制复杂,主要有2类：肝炎、酒精、黄曲霉素、代谢紊乱引起的肝损伤,进而导致的肝硬化;致癌基因和抑癌基因的突变或对应染色体区域的扩增或缺失。细胞内一些信号通路参与了HCC的发生发展,包括RAF／MEK／ERK、P13K／AKT／mTOR、WNT/β-catenin、胰岛素样生长因子、肝细胞生长因子／c-MET、生长因子调节的血管新生等6类信号通路。抑癌基因通过调节信号通路而调节细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡等对肿瘤的发生、发展起重要作用的过程。我们简要概述HCC相关的肿瘤抑制分子及其所在的信号通路及作用的分子机制。     

经典WNT信号通路与哺乳动物肺器官发育

肺器官发育是上皮和问充质相互作用的过程,由多条信号通路共同调控。已知经典WNT信号通路对细胞的增殖、凋亡和分化起着重要的调控作用,在小鼠等模式生物上研究发现,它也参与了哺乳动物肺器官发育的调控过程。综述近年来经典WNT信号通路成员在哺乳动物肺器官发育过程中的表达变化、作用功能及表达异常可能诱发的肺部疾病,以期为研究经典WNT信号通路调控人类肺器官发育的分子机制及相关肺部疾病的诊治奠定基础。     

SNRPA1对肝癌的成瘤性的调控机制

小核核糖核蛋白(small nuclear ribonucleoprotein polypeptide A,SNRPA1)参与mRNA加工剪接体(splicesome)的组装,与多种肿瘤的发生有关,但在肝癌发生发展过程中的分子机制尚不明确。该研究利用基因芯片技术探究SNRPA1敲减后肝癌细胞信号通路关键基因的表达动态,及其在裸鼠肿瘤发生发展中的分子机制。研究结果显示,与对照组相比,SNRPA1基因敲减后的低表达组裸鼠的荷瘤细胞的生长受到显著抑制;基因芯片分析表明,SNRPA1的敲低导致462个基因的表达下调,262个基因的表达上调。qRT-PCR分析表明,FSTL1、FGF2、JAK2、WNT5A和PPM1A基因表达均有所降低,而Western blot分析进一步证实FSTL1、JAK2、WNT5A蛋白质表达的下调。以上结果可知,SNPRA1作为促癌基因,可能通过调控多种基因的表达及信号通路对肝细胞肝癌的发生和发展进行调控。     

R-spondin2调控Wnt/β-catenin信号通路的机制及其对骨骼系统的影响

R-spondin2 (Rspo2)是蛋白质家族RSPOs成员之一,其可以通过富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体4/5(leucine-rich repeat-containing G protein-coupled receptor 4/5,LGR4/5)、细胞表面跨膜E3泛素连接酶ZNRF3/RNF43 (zinc and ring finger 3/ring finger protein 43)、硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（heparan sulfate proteoglycans,HSPGs）和含GTP酶激活蛋白质1的IQ基序（IQ motif-containing GTPase-activating protein 1,IQGAP1）来调控Wnt/β连环蛋白（catenin）信号通路,Wnt/β-catenin信号通路是目前研究最广泛且与基础骨生物学直接相关的信号通路,该通路中任何一环节出现问题都可能对骨的调控产生影响。近年来研究发现,Rspo2可以通过Wnt/β-catenin对成骨细胞（osteoblast,OB）、破骨细胞（osteoclast,OC）和软骨细胞产生作用,并参...     

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4在消化系统肿瘤发生中的作用

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4(neural precursor cell expressed,developmentally down-regulated protein 4,NEDD4-1,部分文章也称NEDD4)是近年来才备受关注的肿瘤相关基因,属于E3 HECT(homologous to E6 associated protein C terminus,E6蛋白c端同源基因)泛素连接酶NEDD4样家族成员。泛素连接酶,能够参与多种蛋白质的泛素化、溶酶体及蛋白酶体的降解、胞核-胞质转位等,间接影响不同恶性肿瘤的多种信号通路。随着大量NEDD4-1与肿瘤相关实验的不断深入,目前已发现其可通过调控细胞周期、癌细胞侵袭转移、拮抗耐药性等许多途径影响肿瘤的生物学行为。在消化系统肿瘤中,NEDD4-1主要通过PTEN/PI3K/AKT、TGF-β、Hippo、LDLRAD4等多条通路促进肝细胞癌的增殖、侵袭和迁移能力;在胰腺癌中发现,NEDD4-1在PI3K/AKT信号通路中发挥癌基因作用,但在与Myc-SIRT2所形成的信号环路中,却发挥抑癌基因的作用;在胃癌和结直肠癌中,NEDD4-1所参与的信号通路与其他消化系统肿瘤均不相同,NEDD4-1能独立于PTEN/PI3K/AKT通路而发挥促进胃癌恶化、转移(EGFR信号通路)和抑制结直肠癌肿瘤生长(WNT信号通路)的作用。NEDD4-1已经成为人们治愈肿瘤的热门研究方向。本文通过系统总结NEDD4-1在不同消化系统肿瘤中的功能、信号通路和潜在抑制剂等,进行探讨NEDD4-1与不同信号通路的关系,旨为临床在癌症治疗领域提供重要的参考数据。     

淫羊藿黄酮诱导的骨髓间充质干细胞成骨分化中WNT信号通路的研究

目的:检测淫羊藿黄酮(FA)在促进人骨髓来源的间充质干细胞(MSC)成骨分化过程中WNT信号通路的功能。方法:从人骨髓中分离得到MSC,进行成骨诱导,通过茜素红染色,碱性磷酸酶活性,RT-PCR等检测成骨的情况,以及通过WNT信号通路的抑制剂DKK-1检测对成骨的影响。结果:RT-PCR结果显示β-cantenin,cyclinD在FA诱导的成骨分化中表达明显升高。抑制剂DKK-1部分的抑制了FA的成骨效果。结论:WNT信号通路参与了FA诱导的成骨分化的过程。     

棕色田鼠不同性别中R-spondin1基因的特殊表达

哺乳动物睾丸决定的诱导一般依赖于Sry基因,然而棕色田鼠指名亚种的Sry基因已经丢失,而棕色田鼠指名亚种雌雄个体依然有繁殖能力。我们在研究涉及性别决定的一些基因时,发现R-spondin1与性别决定有关。为了探讨R-spondin1在棕色田鼠中的性别决定中的作用,我们用RT-PCR检测R-spondin1在棕色田鼠性腺中的表达。研究结果表明R-spondin1仅在出生后不久的棕色田鼠指名亚种雌性个体的卵巢中表达,在出生后的棕色田鼠指名亚种雄性个体睾丸中未见其表达,这说明R-spondin1可能在棕色田鼠指名亚种卵巢发育中具有某种角色。     

LRP4与人类罕见遗传病

低密度脂蛋白受体相关蛋白4(low-density lipoprotein receptor-related protein 4,LRP4)在2010年被报道确认为CLS型并指综合征(Cenani-Lenz syndactyly syndrome)的致病基因,相继有文献报道了LRP4的突变会造成17型先天性肌无力症(myasthenic syndrome,congenital 17)和二型硬化性骨病(sclerosteosis 2)。LRP4参与调节经典WNT信号通路和MAPK/JNK信号通路,在神经肌肉接头中与MUSK/AGRIN组成复合物,调节突触后转化。LRP4参与肢端、神经肌肉接头、肾脏、乳腺和牙齿的发育形成,参与骨代谢进程。现将重点介绍LRP4在人类中所引起的3种单基因疾病和从遗传发育角度综述目前关于LRP4的研究进展,对未来深入研究LRP4在脊椎动物早期发育中的功能机制提供一定的参考。     

Rspo1调控斑马鱼胚胎汇聚延伸运动的研究

Rspo1 (R-spondin 1)是分泌型Rspos (R-spondins)蛋白家族的成员,在雌性发育、血管生成和癌症等多个方面具有调控作用。为了研究Rspo1在早期胚胎发育中的功能,以斑马鱼(Danio rerio)作为模式生物,利用反转录PCR及原位杂交技术检测rspo1基因的时空表达模式;通过显微注射rspo1 mRNA或rspo1反义寡核苷酸(Morpholino, MO)对rspo1进行过表达或敲降;通过形态观察及原位杂交技术检测胚胎汇聚延伸(Convergence and extension, CE)运动是否正常;利用荧光素酶活性检测实验测定Wnt/PCP信号通路活性水平;通过蛋白印迹法检测表征Wnt/PCP信号通路活性的磷酸化JNK (Jun N-terminal kinase)蛋白的水平。结果显示:rspo1为母源基因,在12hpf前胚胎中呈全身性表达, rspo1的过表达或敲降均影响胚胎的CE运动;过表达rspo1降低Wnt/PCP信号通路报告质粒的活性,而敲降rspo1则增加其活性,与之相一致, rspo1敲降的胚胎中磷酸化JNK的水平显著升高;此外, rsp...     

采用系统生物学方法分析乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制

摘要细胞外基质(extracellular matrix,ECM)重塑是癌细胞迁移的关键步骤.本研究基于乳腺癌组织的基因表达谱数据,采用系统生物学方法推测乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制.采用相关性分析程序分析49例乳腺原发癌和15例淋巴结转移癌组织的基因表达谱数据,筛选与Runx2呈相关性表达的基因,结果得到与ECM重塑相关的候选基因52个,包括ECM成分11个,ECM降解酶及其抑制剂8个,细胞信号分子33个.利用转录调节因子结合序列数据库搜索候选基因启动子区的Runx2结合模序,筛选其中Runx2转录调控的ECM重塑相关基因,并判断可能调节Runx2的上游信号分子;文献检索实验证实的与Runx2有相互调节关系的基因,并基于Runx2上游调控信号分子和下游转录调节基因的分析,构建得到以Runx2为中心的ECM重塑的生物学调控网络.WNT和TGF/BMPs是启动Runx2表达的主要信号通路,Runx2通过转录调节ECM组分、ECM降解酶及其抑制剂和信号分子调节ECM重塑,促进癌细胞完成转移的生物学过程.     

PI3K/AKT信号通路调控Myogenin和MCK基因的表达

骨骼肌分化过程受多个信号通路调控, PI3K/AKT信号通路是其中最重要的信号转导通路之一。PI3K/AKT信号通路可以调控骨骼肌分化, 但在染色质水平上的调控机制还不是很清楚。文章以小鼠成肌细胞(C2C12)为研究材料, 采用免疫印迹、染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation, ChIP)、定量PCR (Q-PCR)的方法研究PI3K/AKT信号通路调控Myogenin和MCK基因的表达。研究发现, C2C12细胞分化过程中添加PI3K/AKT信号通路激活剂处理24 h, Myogenin和MCK蛋白表达水平显著升高, 组蛋白H3K27me3去甲基化酶UTX的表达也升高, H3K27me3在Myogenin基因启动子区和MCK基因启动子及增强子区的富集与对照组相比显著降低。用PI3K/AKT信号通路抑制剂处理, 结果相反。因此, PI3K/AKT信号通路可能通过调控组蛋白去甲基化酶UTX的表达活性改变靶基因的H3K27me3的富集进而调控骨骼肌分化。     

CWI和HOG信号通路基因在斑玉蕈不同发育阶段的表达模式

为了更清楚地了解MAPK信号通路中的细胞壁完整性信号通路（cell wall integrity,CWI）和高渗透压甘油（high-osmolarity glycerol pathway,HOG）信号通路对斑玉蕈菌丝成熟、原基形成和子实体发育过程的影响及调节作用,对MAPK信号通路中的CWI和HOG信号通路基因在斑玉蕈不同菌丝培养时间（40、60、80和100d）和不同生长发育关键时期（24h、菌丝恢复期、菌丝转色期、原基期和子实体期）的表达模式进行分析,以期揭示这两条信号通路基因参与调节斑玉蕈菌丝的生长、子实体的形成和发育的作用。在斑玉蕈的CWI和HOG信号通路中经分析鉴定一共获得了15个关键基因。CWI信号通路基因表达分析表明：在菌丝培养的40-100d的过程中,大部分CWI信号通路基因在第60天时表达量最高,其中rho1、ssk1、ssk2和ste20的基因表达量上调了2-5倍,在第80-100天时出现持续下降。在HOG信号通路中的大部分基因也在菌丝培养的第60天表达量达到最高。其中sho1、ste20、ssk1和ssk2基因的表达量上调最为显著,而hog1基因的表达量在菌丝培养的第40-100天呈持续下降。子实体形成过程中两条通路的大部分基因在原基形成时期表达量最高,而在子实体时期表达量下调。其中HOG信号通路中的ssk2基因表达量上调最为显著。以上结果说明在菌丝生长过程中第60天时菌丝细胞生长增殖最为旺盛,而在第80天开始菌丝细胞基本开始停止生长,菌丝也逐渐达到成熟。同时在菌丝增殖生长过程中,斑玉蕈持续地上调CWI信号通路基因的表达来调控菌丝细胞壁的完整性,从而控制菌丝细胞壁的形成。其中bck1、mkk1和slt2基因可能对斑玉蕈菌丝细胞的分裂增殖和细胞壁的形成以及诱导子实体形成起到关键作用。     

长丝萝中的两个抗肿瘤活性成分的分离鉴定及对抑癌基因变化的验证

以长丝萝Dolichousnea longissima中分离得到的体外细胞毒活性较强的两个苯骈呋喃类化合物为实验材料,采用Affymetrix全表达谱基因芯片、GO分类、Pathway分析和实时荧光定量PCR技术对2种化合物处理前后的肝癌细胞株HepG2的差异表达基因进行分析和验证。结果表明,(Z)-2-乙酰基-5,5-二[2-(7-乙酰基-4,6-二羟基-3,5-二甲基苯骈呋喃基)]-4-羟基-2,4-戊二烯-1-醛筛选出明显变化的基因728个,其中上调基因有246个,下调基因有482个。PATHWAY分析与肿瘤相关的信号通路有细胞周期信号通路、内吞作用信号通路、癌细胞中信号通路、前列腺癌信号通路、p53信号通路、结肠直肠癌信号通路。GO分类显示差异基因共参与266个BP分类、68个CC分类和43个MF分类。4-[3-(7-乙酰基-4,6-二羟基-3,5-二甲基-2-氧代-2,3-二氢苯骈呋喃基)]-4-[2-(7-乙酰基-4,6-二羟基-3,5-二甲基苯骈呋喃基)]-3-氧代丁酸乙酯筛选出明显变化的基因112个,其中上调基因有8个,下调基因有104个。PATHWAY分析与肿瘤相关的信号通路有细胞周期信号通路、内吞作用信号通路。GO分类显示差异基因共参与109个BP分类、48个CC分类和15个MF分类。因此,以上两个苯骈呋喃类化合物均主要通过影响细胞周期信号通路和内吞作用信号通路使抑癌基因发生变化。     

HER-2阴性乳腺癌新靶向基因的生物信息学分析

利用生物信息学方法研究HER-2阴性乳腺癌的潜在靶向基因、信号传导通路及分子机制。从公众数据库(gene expression omnibus,GEO)下载HER-2阴性乳腺癌患者和正常女性上皮细胞基因芯片数据,运用RMA算法进行数据预处理,运用R语言LIMMA的包选出差异表达基因。将差异表达基因上传到DAVID在线网站进行富集分析,运用KEGG信号传导通路进行信号传导通路分析,最后用STRING进行蛋白相互作用网络分析(控制差异表达倍数大于2倍,p值小于0.01),筛出差异表达基因72个(上调基因10个,下调基因62个)。差异基因富集分析结果表明富集程度高的差异基因主要与转录调节、细胞凋亡及细胞外刺激反应等密切相关,信号传导通路分析结果表明差异基因主要与MAPK信号转导通路等密切相关,蛋白共表达网络分析结果表明关键蛋白质为FOS、JUN、KLF6、ATF3、HIST2H2AA4和HIST2H2BE等。HER-2阴性的乳腺癌患者早期差异表达基因表现为下调,HIST2H2AA4和HIST2H2BE可成为其潜在靶向基因,并可作为MAPK信号传导通路中ERK1/2中FOS基因的下游基因,验证需进一步实验。     

利用DNA免疫技术制备WNT16蛋白多克隆抗体

Wnt16属于非经典wnt信号途径上的一员,目前有大量的研究表明wnt16与胚胎的血液发育和骨骼发育相关。为了阐明wnt16在造血过程中的调控机制,利用RT-PCR(逆转录PCR)扩增斑马鱼wnt16基因的ORF(开放阅读框)序列全长,构建真核表达载体pCAGGS-P7/wnt16,测序正确后,用该表达载体免疫BALB/c雌鼠,进行DNA免疫,制备斑马鱼抗WNT16特异性多克隆抗体。结果表明:通过DNA免疫制备的斑马鱼抗WNT16抗血清能特异性识别WNT16蛋白。斑马鱼WNT16抗体成功制备为进一步的功能研究奠定了重要基础。     

FHL2调控人和动物生殖的研究进展

FHL2是FHL家族成员之一,可作为辅助因子与80余种蛋白质互作。FHL2在哺乳动物卵巢和睾丸中均有表达,通过与转录因子WT-1互作参与动物早期性腺分化,并可能通过与SMAD、TGFβ和WNT等信号通路互作,调控卵巢抑制素α亚基基因(INHA)和P450scc的表达,影响卵泡发育和排卵。FHL2表达异常与多种癌症发生相关,包括乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌和前列腺癌等。进一步开展对FHL2基因的研究,有助于阐明动物生殖调控和相关癌症发病机制,对辅助生殖技术、提高动物繁殖力的新技术和抗癌药物的研发具有积极推动作用。     

BATF2对Wnt信号通路影响的研究

摘要wnt信号通路在各种生物体内高度进化保守,与癌症的发生发展密切相关。BATF2是一个新近发现的基因,研究表明其具有抑癌基因的作用。目前,BATF2与wnt信号通路的关系尚不清楚,该文用荧光素酶报告基因检测、Real－timePCR和Western blot发现BATF2能影响wnt信号通路。过表达BArF2可明显下调TCF4／p－catenin的转录活性和Wnt信号通路下游基因的表达,可以下调细胞核中的β-caenin。推测BATF2可能通过下调细胞核中的p－catenin来实现对wnt信号通路的下调。上述结果为抑制Wnt信号通路用于肿瘤治疗提供了一定的依据。     

Ⅰ型神经纤维瘤病相关信号通路及微环境组分异常

Ⅰ型神经纤维瘤病(neurofibromatosis type 1, NF1)是一种由NF1基因突变导致的常染色体显性遗传病,以多发皮肤咖啡斑和神经纤维瘤为主要特征,国际上针对NF1尚无规范治疗策略。NF1基因庞大,其编码的神经纤维蛋白(neurofibromin, NF)参与细胞增殖调控,该病发病机制复杂,为药物研发带来较大挑战。在NF1信号通路方面,丝裂原活化蛋白激酶的激酶的激酶/丝裂原活化蛋白激酶的激酶/丝裂原活化蛋白激酶通路(RAF/MEK/ERK)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路(PI3K/AKT/mTOR)、无翅蛋白/β联蛋白通路(WNT/β-catenin)、河马蛋白/转录共激活子/YES相关蛋白通路(HIPPO/TAZ/YAP)等均有研究,其中针对RAF/MEK/ERK通路的MEK1/2抑制剂药物已上市,即司美替尼(selumetinib),用于治疗NF1和不能手术的丛状神经纤维瘤(plexiform neurofibroma, PNF)患者。近年研究发现,NF1肿瘤微环境包括施万细胞(Schwann cells, SCs)及其前体、肥大细胞、...     

MTA1调控基因网络在胃腺癌中的作用

本研究利用TCGA数据库提供的胃腺癌数据集,结合cBio Cancer Genomics Portal数据库和GeneCards数据库筛选出与肿瘤转移相关基因(MTA1)存在共表达和相互作用的83个基因。利用DAVID、STRING等分析软件发现这些基因主要富集在细胞周期、WNT通路、P53信号通路、胃癌和DNA修复等癌症相关通路上,并进一步利用String数据库和Cytoscape筛选出与MTA1紧密联系基因,同时结合大样本临床数据的生存曲线分析认为这些基因与胃腺癌生存率密切相关,MTA1可能与这些基因相互作用调控细胞增殖,影响胃腺癌细胞侵袭转移。通过研究胃腺癌组织中MTA1调控的基因网络,有助于揭示胃腺癌发病机制。找到有效生物学标记物组合作为胃癌的预测指标,可以为相关药物研发及临床诊断治疗提供新的思路和依据。     

Wnt/β-catenin信号通路对靶基因转录的调控

Wnt/β-catenin信号通路又被称为经典Wnt信号通路,在早期胚胎发育、成体组织稳态维持、干细胞干性调控和肿瘤发生等过程中均发挥重要作用.经典Wnt信号通路的核心信号转导因子β-catenin与核内转录因子TCF/LEF家族成员结合后,通过募集或替换一系列协同作用因子,诱导染色质结构变化,调控Wnt信号靶基因的转录.本文将从Wnt信号靶基因转录调控的基本模式、分子机制、表观遗传学调控和意义等方面,总结近年来有关Wnt信号靶基因转录调控的研究成果,方便读者更好地理解Wnt信号通路靶基因的转录调控.