Hedgehog信号通路及其抑制剂在癌症中的研究进展

Hedgehog(HH)信号通路在胚胎发育和器官形成中发挥重要作用。当该通路中成员发生异常如patched(PTCH)发生缺失或突变,smoothened(SMO)发生突变,Gli异常扩增或者蛋白质稳定性增加等,都会导致该通路异常激活,并诱导如基底细胞癌、成神经管细胞瘤等癌症发生。因此阻断HH信号通路是应用于癌症治疗的一个有效手段。目前以HH信号通路不同成员为靶点已开发出多种HH信号通路小分子抑制剂,其中以HH信号通路上游成员为靶点的抑制剂最多。在今后的研究中,应该更加注重于以HH信号通路下游为靶点,开发更加有效的抗癌药物。     

抑制Hedgehog信号通路改变结肠癌细胞基因表达谱

Hedgehog（Hh）信号通路在机体发育和肿瘤发生中发挥着重要作用。在该研究中,Western blot检测三株结肠癌细胞Hedgehog信号通路组分的表达,结果表明三株结肠癌细胞中HT-29细胞Hedgehog信号通路组分较完整。采用MTT和BrdU法检测Hedgehog信号通路膜受体Smo特异性抑制剂环杷明和末端转录因子Gli1/2的特异性抑制剂GANT61对HT-29细胞的影响,提示这两种抑制剂均显著抑制HT-29细胞生存率和细胞增殖率,且GANT61比环杷明更敏感。表达谱芯片检测阻断Hedgehog信号通路后HT-29细胞基因谱的变化,结合生物信息学分析,揭示HT-29细胞经环杷明和GANT61处理后基因表达呈现抑制特征,其差异基因表达主要以下调为主,其中环杷明主要影响细胞内源刺激等,而GANT61主要影响代谢和类固醇合成,并与MAPK信号通路有关联,两者均能影响细胞免疫及凋亡相关通路。这些结果提示,Hh信号通路有可能作为结肠癌的治疗靶点。     

Hedgehog信号通路与脂肪形成

Hedgehog(Hh)信号通路是从果蝇到人类都非常保守的信号通路,在脊椎动物和非脊椎动物胚胎期多种组织器官的发育中发挥着重要作用。Hh信号通路的异常会导致疾病(先天性缺陷和癌症)的发生。近年的研究发现,Hh信号通路在脂肪生长发育中发挥重要作用,激活Hh信号通路能特异性地抑制白色脂肪组织细胞的分化,而对棕色脂肪组织细胞分化没有作用。该文综述了Hh信号通路在脂肪细胞分化中的作用及其分子机制,并对今后的研究和应用作了展望。     

Hedgehog通路信号转导机制的研究进展

Hedgehog(Hh)信号通路在胚胎的生长发育和形态发生过程中发挥了重要作用。该信号通路的活性异常不仅会引起发育异常,还会增加肿瘤发生率。本文详细论述了Hh信号通路各成员,重点阐述哺乳动物中Hh信号蛋白通过调控其下游Patched(Ptch)、Smoothened(Smo)、Suppressor of fused(Sufu)等各个成员实现对转录因子Gli调控作用的过程,即所谓的"经典信号转导途径"。这一信号转导途径在各物种中高度进化保守,而细胞器原纤毛(primary cilia)在此过程中发挥了类似"信号中心"的重要作用。此外,近年来大量研究显示,Hh信号还能通过非Gli依赖的"非经典信号转导途径"进行传导。它又可被细分为2种:(1)非Smo依赖的转导途径;(2)Smo依赖,非Gli依赖的转导途径。本文围绕Hh的经典、非经典信号转导途径的研究新进展作一综述。     

肿瘤细胞Hedgehog信号通路及其抑制剂

越来越多的证据显示, 肿瘤的发生、生长、转移、复发以及耐药等均与肿瘤干细胞密切相关.Hedgehog (Hh)信号通路调节胚胎发育和成体许多组织器官干细胞的自我更新与增殖.然而, 那些在正常发育过程中受到Hh信号通路调节的组织器官, 在该信号通路异常时常常发生肿瘤.这些肿瘤包括肝癌、神经胶质瘤、基底细胞癌、横纹肌肉瘤、胰腺癌、小细胞肺癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、黑色素瘤和多发性骨髓瘤等.介绍了近年来Hh信号通路在肿瘤发生和发展过程中的机制、在维持肿瘤干细胞自我更新方面的作用, 以及该通路的特异性抑制剂, 以显示其在肿瘤治疗中潜在的重要意义.最后, 提出了今后肿瘤干细胞Hh通路研究的重点和新思路.     

结直肠癌中Hedgehog信号通路的研究进展

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,其病因复杂且死亡率较高。结直肠癌的发展和转移涉及多个因素和机制。Hedgehog(Hh)信号在胚胎发生和体细胞发育中起重要作用。研究证明,Hh通路的异常激活与几种类型的人类肿瘤有关。然而,Hh信号传导在结直肠癌中的作用仍然是有争议的。在此综述中,我们将介绍近些年关于Hh信号及其在结直肠癌中的相关研究,讨论靶向Hh信号通路在治疗,预后和预防结直肠癌方面的潜力。     

Hedgehog信号通路与脂肪细胞发育育

TGFβ、Wnt、FGF和Hedgehog（Hh)等信号通路是参与胚胎发育的关键信号通路.从果蝇到人类,Hh信号通路广泛存在并高度保守,在多种器官的发育过程中发挥重要作用. 脂肪细胞发育的过程包括多潜能干细胞向前脂肪细胞定向和脂肪细胞终末分化两个阶段.近年来,Hh信号通路在脂肪细胞发育过程中的作用逐渐成为研究热点.越来越多的研究表明,Hh信号通路抑制脂肪细胞发育.本文将对Hh信号通路抑制脂肪细胞发育的作用以及其发挥作用的阶段进行综述,并分析将该信号通路作为靶点治疗肥胖症及相关疾病的可行性.     

Hedgehog信号通路对肝脏损伤修复作用的研究进展

Hedgehog(Hh)信号通路是胚胎发育的重要形态发生因子,在成体肝脏中活性处于抑制状态,但在多种类型的肝脏损伤中被重新激活。Hh信号通路参与肝脏损伤修复的多个环节,包括肝前体细胞的增殖分化,窦状隙内皮细胞的血管重塑,免疫细胞的炎症反应,以及肝星型细胞的激活和纤维化。该文就Hh信号通路介导的肝脏损伤修复作用进行概述,以期为推动肝脏疾病的治疗提供理论依据。     

Hedgehog通路分子SuFu在结直肠癌中的作用

Hedgehog(Hh)信号通路在胚胎的正常发育过程中发挥关键作用,近年研究表明Hh信号通路在多种肿瘤中异常激活。Hh信号通路中的调控分子SuFu(suppressor of fused)在结直肠癌组织中普遍表达,而通路中其他关键分子并不存在此现象。SuFu可不通过Pcth1和Smo直接作用于转录因子Gli。SuFu在胞质中与Gli结合,阻止Gli进入细胞核;也可在细胞核内辅助其他蛋白抑制Gli的活性,从而负反馈调控Hh信号通路。当SuFu基因发生突变时,其构象改变,对Gli的抑制作用减弱,而且使得Gli的表达增加,Hh通路异常激活,促进结直肠癌的发生发展。本文综述了Hh信号通路的作用机制以及SuFu分子与结直肠癌的关系,旨在为结直肠癌的靶向治疗积累一定的理论基础。     

小分子酪氨酸激酶抑制剂耐药机制

表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor,EGFR）通路异常在肿瘤发生、发展过程中起到非常重要的作用,特异性抑制该通路的小分子受体酪氨酸激酶抑制剂在肿瘤治疗上取得了显著的效果,但是该药在临床上已经出现耐药现象,现将有关EGFR基因突变、EGFR旁路信号通路的激活、下游信号分子的结构性活化3个方面对EGFR抑制剂耐药机制的研究进展进行综述。     

软骨形成过程中参与Hedgehog信号通路的microRNA的分析

间充质细胞增殖并聚集(condensation)是软骨形成的第一步,大量研究表明。在这一过程中,Hedgehog信号通路扮演着重要角色。但是,哪些Hedgehog信号通路相关的微小RNA(microRNA)参与这一过程目前还不清楚。本研究采用Hh信号通路特异性抑制剂(cyclopamine)和激活剂(purmorphamine)分别处理原代培养的胚胎期小鼠肢芽间充质细胞,经细胞微团培养(micromass culture),对间充质细胞聚集过程进行microRNA表达差异化芯片分析。研究找到了Hh信号通路相关的特异性microRNA:miR-494和miR-1906,并且我们发现在hedgehog信号被特异性激活后,miR-494和miR-1906的表达量显著下降,hedgehog信号被抑制后,miR-494和miR-1906的表达量则上升,呈现稳定的负相关变化趋势。通过microRNA数据库预测分析发现Gli3基因是miR-494潜在的靶基因。尽管初步体外验证试验没有发现miR-494对Gli3的直接调控,但是,这一发现为进一步探索microRNA在软骨发育过程中的功能和调控机制的研究提供了有价值的参考依据。     

Hedgehog参与西伯利亚鲟侧线机械和电感受器分化的初始证据

为揭示Hedgehog（Hh）信号与神经丘和壶腹器官分化的关系,研究以西伯利亚鲟（Acipenser baerii Brandt）为模型,首先对再生过程中的神经丘和壶腹器官的转录组进行比较分析,发现Hh信号通路关键基因（Shh、Patched 1）在两类感受器中差异表达,且它们的表达在再生过程中呈现动态性。然后用环巴胺（Cyclopamine,Hh信号抑制剂）处理西伯利亚鲟胚胎（st29）,用扫描电镜和FM1-43荧光染色对西伯利亚鲟仔鱼（st43-st44）分析发现环巴胺显著抑制了壶腹器官的发育。整体原位杂交表明,Shh、Patched1、Smoothened、Gli2在腹面侧线区域的表达受到了环巴胺的抑制。以上结果暗示Hh信号通路与神经丘和壶腹器官的发育有关,推测Hh信号在神经丘和壶腹器官的分化过程中起到了重要作用。     

植物脱落酸PYR/PYL/RCAR受体

脱落酸(abscisic acid,ABA)对植物生长发育、生物与非生物胁迫的应答具有重要作用。近年研究发现ABA在植物体中引起的信号通路源于其受体的参与,以ABA受体及ABA信号通路为基础的研究成为新的研究热点。本文简略介绍了ABA受体的研究进展概况,重点介绍细胞内ABA受体PYR/PYL/RCAR蛋白对ABA信号感知和下游转导的研究进展,最后总结了PYR/PYL/RCAR介导的ABA信号通路。     

联合IFN-α与U0126的抗EV-A71作用及其机制研究

目的在细胞学水平明确IFN-α和胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK)通路抑制剂U0126联合用药对肠道病毒A71(EV-A71)感染的作用及其可能机制。方法利用病毒致细胞病变效应、病毒终点滴定实验以及Western blot,确定IFN-α和U0126联合用药对EV-A71抗病毒效果,对细胞干扰素(interferon, IFN)受体及其下游信号通路重要蛋白水平、ERK通路活性的影响。结果 IFN-α和U0126联合用药能有效发挥抗EV-A71增殖的作用(P0.01),同时也能有效抑制ERK通路磷酸化活性、阻断EV-A71 2A~(pro)介导的I型干扰素受体1(interferon alpha receptor 1, IFNAR1)表达水平下调(P0.001),并上调IFN信号通路重要分子eIF2α磷酸化(P0.001)。此外,利用ERK抑制剂(U0126和sorafenib)或特异性siRNA分别阻断ERK磷酸化活性后,可显著阻断肠道病毒2A~(pro)介导的eIF4GI切割和IFNAR1表达下调的作用,同时受染细胞EV-A71复制也显著下降。结论 IFN-α和U0126联合用药可通过有效地抑制ERK通路,抑制2A~(pro)依赖的切割eIF4GI和下调IFNAR1表达的作用,使得外源IFN-α能更有效与细胞膜上IFNAR结合,有效激活IFN抗病毒信号通路,从而发挥IFN抗EV-A71蛋白翻译及增殖作用。     

丹参含药血清抑制瘦素及Hh信号通路激活诱导的大鼠肝星状细胞中EVC2和Gli2表达上调

目的观察丹参含药血清是否可以通过抑制瘦素诱导的刺猬(Hedgehog,Hh)信号通路中纤毛蛋白(Ellis-van creveld syndrome protein 2,EVC2)和锌指转录因子2(GLI family zinc fingerprotein 2,Gli2)的表达从而抑制大鼠肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)的增殖。方法丹参水煎剂、生理盐水灌胃大鼠10天后收集各组血清。应用高效液相色谱仪检测丹参含药血清中有效成分(丹参素、丹参酮IIA)的含量。将处于对数生长期的HSCs传代于6孔板,分为6组(空白对照组、瘦素组、瘦素+抑制剂组、瘦素+丹参组、瘦素+激动剂组、瘦素+激动剂+丹参组),每组分别培养在相应含药血清中,24h后收集细胞。采用MTT检测细胞增殖情况,免疫荧光检测EVC2在各组HSCs中的表达,Western blot测定EVC2和Gli2蛋白水平,RT-PCR法检测EVC2和Gli2 mRNA水平。结果瘦素能刺激HSCs的活化增殖,使EVC2和Gli2表达量显著升高;Hh通路抑制剂和丹参能抑制瘦素对HSCs增殖的活化作用和对EVC2、Gli2表达的上调作用;丹参对Hh通路激动剂与瘦素共同作用所致的HSCs增殖极强活化和EVC2、Gli2表达极强上调也具有明显抑制作用。结论丹参可以通过抑制Hh信号通路中EVC2、Gli2的表达,从而对活化的HSCs产生抑制作用。     

生长因子受体结合蛋白2(Grb2)的生理功能

生长因子受体结合蛋白2(growth factor receptor bound protein 2,Grb2)是一种在细胞中广泛表达的衔接蛋白。作为信号通路上的节点蛋白,Grb2在细胞内许多信号传导通路中起着重要调控作用。Grb2的异常表达或活化与肿瘤的发生息息相关。大量研究表明,它可以作为抗肿瘤治疗的分子靶点,因此Grb2抑制剂也就成了抗肿瘤药物研发的一个热点。该文对Grb2的生理功能和抑制剂研究的最新进展进行了综述。     

混合系激酶区域样蛋白的研究进展

程序性坏死是近年来发现的一种由死亡受体介导的caspases非依赖性细胞死亡模式,通常在凋亡被抑制的情况下发生,具有坏死细胞的形态学特征。受体相互作用蛋白(receptor interacting protein,RIP)1和3是程序性坏死信号通路中极为重要的调节蛋白。MLKL作为RIP1/RIP3的下游调控物质,已被证明在TNF诱导的程序性坏死下游通路中起着重要作用。本文就MLKL的发现、生理功能及其分子机制进行综述。     

Wnt-β-catenin信号通路对骨肉瘤细胞化疗敏感性研究

目的:分析Wnt-β-catenin信号通路在骨肉瘤发展中的作用和对化疗效果的影响。方法:采用免疫组织化学、实时定量PCR与Western blotting比较人成骨细胞(human fetal osteoblasts,h FOB)和骨肉瘤(human OS,Saos2)细胞及人骨肉瘤细胞样本中Wnt-β-catenin信号通路相关分子的表达,比较h FOB和Saos2细胞的表达差异。采用萤光素酶实验观察Wnt-β-catenin、Notch、Hh信号通路对氨甲喋呤(methotrexate,MTX)疗效的调控。结果:同h FOB细胞相比该通路的主要分子包括:Wnt3(5.5倍)、β-catenin(5.3倍)、LEF1(7.6倍),在Saos2细胞中表达明显上调。Western blotting分析表明总β-catenin以及活化β-catenin的表达都升高。MTX处理后诱导了Saos2细胞凋亡和坏死。对Wnt-β-catenin、Notch、Hh信号通路的化学抑制也能够诱导细胞死亡,Wnt-β-catenin抑制剂更为明显。结论:采用小分子/化合物来抑制Wnt-β-catenin和Notch信号,并同目前常用的OS药物化疗联合使用,对于复发和转移的患者,有望改善患者的生存期。     

果蝇组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC3选择性调控形态发生素靶基因转录

在真核细胞中,组蛋白的乙酰化状态对于基因转录的正常进行具有重要的调控作用。组蛋白的乙酰化修饰由组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferases,HATs)执行,这种修饰是动态的、可逆的,负责去乙酰化修饰的酶是组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs),推测HDACs可能通过影响组蛋白的乙酰化状态在基因的转录过程中发挥调控作用。该文以组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC3为对象,研究了它们在果蝇翅膀发育过程中对Wg(Wingless)、Hh(Hedgehog)以及Dpp(Decapentaplegic)信号通路下游靶基因转录的调控作用。结果发现,HDAC1功能缺失可导致Dpp下游靶基因Omb(optomotor-blind)和Hh下游靶基因Ptc(patched)的表达上调。Real-time quantitative PCR(RT-q PCR)结果显示,在HDAC1基因敲除的果蝇中,Ptc、Ci(cubitus interruptus)以及Omb的转录水平增加。HDAC3缺失导致Sal(spalt)的表达上调。RT-q PCR结果证实了HDAC3基因敲除果蝇的Sal转录增加,同时发现Vg(vestigial)的转录下降。而过表达HDAC1或HDAC3对下游靶基因的表达则没有影响。综上所述,该研究表明,HDAC1和HDAC3可以选择性地调控形态发生素下游靶基因的转录。     

SDF-1/CXCR4在肿瘤信号转导中作用的分子机制

CXC趋化因子受体4(CXCR4)是最主要的趋化因子受体之一,在多种类型细胞中均有表达,包括淋巴细胞、造血干细胞、内皮细胞和肿瘤细胞。CXCR4与其配体——基质细胞衍生因子1(SDF-1)(也称CXCL12)结合,能介导多种与细胞趋化、细胞存活或增殖相关信号传导通路。CXCR4与SDF-1轴涉及肿瘤的恶性演进、血管生成、转移和存活。因此,阻断CXCR4与SDF-1轴及下游信号通路成为相关治疗的分子靶标。