分子肿瘤学5

2、NFκB的结构特点 NFκB 5个成员都有一个高度保守的Rel同 源结构源（Rel homology domain,RHD），内 含DNA结合区、蛋白二聚体化区、NFκB的抑制 蛋白（IκB）结合区及核定位信号。其中p50， p52分别来源于前体蛋白p105，p100，它们的C 端包含锚蛋白重复序列；而RelA，RelB及cRel的C端含有反式激活区域。 NFκB在DNA的 特异性结合位点称κB位点，其核心结合序列 为GGGACTTCC， NFκB家族成员的κB位点略有 差异。
一、信号转导异常与肿瘤概略
（一)促细胞增值的信号过强
1、细胞外信号分子与肿瘤
细胞外信号分子如生长因子产生过的，使细胞增值 的信号转导过强，如： （1）血小板源生长因子（platelet-derived growth factor,PDGF):某些肿瘤如肉瘤、神经胶质瘤产生和释放 大量的PDGF，并表达其受体，使细胞脱离外来生长信号 的调节，成为“自我刺激”生长的细胞 （2）血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) VEGF的高表达对肿瘤血管生成非 常重要 （3）成纤维细胞生长因子 (fibroblast growth factor,FGF) FGF家族通过“自分泌”（Auocrine effect)机制激活受体酪氨酸激酶来参与细胞的恶性转化
4、 NF –κB是维持LSC生存的要素
在维持LSC生存的要素中NF –κB和PI3k通 路是很重要。在AML LSC中， NF –κB是持续 激活的，抑制NF –κB的药物MG-132能诱导LSC 凋亡，却不能影响正常HSC，因为正常HSC在没 有丝裂原的刺激下， NF –κB是不激活的
（三） NF
Ets转录因子家族在肿瘤发生中的作用
Ets基因最早发现于美国Frederick的国家 癌症研究所分子肿瘤学实验室.通过研究禽类 逆转录病毒-E26，研究者发现了一系列拥有与 E26高度保守的同源序列的基因，根据E26 (Etwenty six)的缩写而将该基因命名为Ets. 该 基因的共同特点是含有高度保守的DNA结合域， 能够和特定序列结合调控靶基因的表达和功能. 通过调节细胞的增生、分化、凋亡及上皮-间 充质间的相互作用,Ets参与许多生理和病理过 程. 大量研究发现，Ets在哺乳动物的发育和 肿瘤的侵袭转移中发挥重要的调控作用。
分子肿瘤学 第六节 细胞信号转导与肿瘤
外部信息传入细胞内并引起细胞应 答反应的过程称为信号转导（signal transduction). 各类信号通过细胞膜和细胞内信使 分子引起一系列生物化学反应，引起细 胞基因表达改变，继而产生相应的生理 病理效应。 细胞信号转导过程发生障碍或异常， 可导致细胞生长、分化、代谢和生物学 行为的异常，引起各种疾病，乃至肿瘤。
（3）在多发性骨髓瘤 (MM)中也有 NF -κB的激 活 ,通过 PS - 341对 NF -κB的抑制和 NF κB的抑制剂 InBa的表达 ,它使MM细胞对传统 的化疗药物如 (阿霉素 )更敏感。 （4）冬凌草素甲 ,一种天然的二萜化合物，通 过抑制 NF-κB和下调 Bcr- 2家族蛋白诱导恶 性淋巴细胞的生长抑制 ,促使细胞凋亡。 （5）NF -κB是对 ATL和 MM等淋巴细胞恶 性肿 瘤靶向治疗的一个靶点。
（二）抑制细胞增值的信号转导过弱
生长抑制因子受体减少、丧失 受体后信号转导通路异常
细胞的生长负调控机制减弱或丧失
二、转录因子与肿瘤
一个细胞能在特定时间中多水平调 控蛋白质表达，包括RNA转录、RNA加工、 RNA翻译，RNA降解及翻译后水平调节， 其中最为重要的ห้องสมุดไป่ตู้转录调控，即调控一 个基因何时以及如何被转录。转录调控 异常是肿瘤发病机制的重要环节。
1、癌基因介导的恶性转化及肿瘤的演进需 要NF-κB的参与
Ras-转化过的细胞通过H-Ras激活NF-κB来 抑制凋亡；HTLV-1TAX使得大鼠成纤维母细胞 恶变也需要NF-κB的激活；癌基因激活后BCRABL溶合蛋白形成也需要NF-κB的激活；NFκB的激活可能是细胞及病毒癌基因产物发挥 功能的重要基础。支持这一观点的实验有:抑 制了NF-κB就会抑制了许多造血系和实体瘤细 胞系的生长和存活，促进凋亡。
2、转录因子的活化方式
（1）组成性活化（ constitutive activation):在没有明显外在因素影响下，细 胞中所呈现出的转录因子的活化状态 （2）诱导性活化：在明显外在因素影响下， 细胞内某种转录因子的表达和活化显著不同于 非诱导状态 （ 3 ） 组 成 性 激 活 突 变 （ constitutively activated mutation某些信号转导蛋白在突变 后获得了自 发激活和持续性激活的能力。
4、 NF -κB途径在淋巴细胞恶 性肿瘤 中的作用
（1）NF -κB途径是白血病细胞增殖过程中的一 个非常重要的途径 , 在 ALL和 ATL中 ,NF κB在免疫和炎症反应中起重要作用 ,通过调 节编码炎症因子基因和诱导酶 ,如诱导型一氧 化氮合酶 (iNOS)和环氧合酶 - 2(COX - 2)， NF-κB也参与癌症的发生 ,发展和药物抵抗。 （2）NF -κB的蛋白酶体抑制剂 PS - 341或 Bay11 - 7082可以抑制 NF -κB从而抑制 ATL 细胞的生长和诱导凋亡。
（4）显性负性作用（dominant negative effect）：某些信号转导蛋白突变后不 仅自身无功能，还能抑制或阻断野生型 信号转导蛋白的 作用。这种作用被称 为显性负性作用。具有显性负性作用的 突变被称为显性负性突变（dominant negative mutant)。
NF-kB家族与肿瘤
3、 NFκB 活化
（1）NFκB活化通路
静息状态下， NFκB在胞质中以同源或异源二聚体 的形式与抑制蛋白I kB结合,呈无活性状态。在外界因 素如脂多糖（LPS）、白介素1（IL1）、肿瘤坏死因 子（TNFα）的刺激下，受体与配体结合，进而激活 NFκB 诱导性激酶（NIK），进而激活IκB激酶 （IKKα与 IKKβ）复合物，引起IκB蛋白特异丝氨酸 位点 的磷酸化（ IKKα Ser32 、Ser36 ，IKKβ Ser19 、Ser23） ，磷酸化IκB从三聚体中解离下来 并泛素化降解，暴露p50亚基的核定位序列及p65亚基 的DNA结合位点，使NFκB活化可以从胞浆移位至细胞 核与DNA特异位点相结合，参与转录进程。
3、 NF-κB活化、细胞凋亡与肿瘤
• 细胞凋亡对机体自稳态的维持和肿瘤发生的抑 制起着重要作用。NF-κB的一个重要功能是参 与正常细胞凋亡的调控。 • NF-κB是凋亡通路的核心调控成员，一方面 受到死亡受体信号的调控，另一方面以反式激 活的方式调节下游的抗凋亡基因。通过抑制细 胞凋亡， NF-κB促进肿瘤的发生发展
NF-kB家族广泛调控一系列基因的表达，尤其 是免疫反应、炎症反应、与病毒有关的癌基因、 抑癌基因的表达。在多种肿瘤组织中NF-κB是 组成性活化的， NF-kB的异常活化通过干扰细 胞周期、细胞凋亡等途径在肿瘤的发生和发展 中起重要作用。目前的研究表明，NF-κB参与 了癌症的恶性转化，NF-κB还可能通过促进肿 瘤血管生成、侵袭、转移来促进肿瘤的演进， 在肿瘤的抗药机理中也起作用。
（2）NFκB的活化的反馈调节
能够上调IκBα的mRNA水平，新合成的 IκBα进入胞浆与游离的NFκB结合并使之失 活，细胞通过这种自身的反馈调节途径调节 NFκB的活性以维持细胞的正常生理功能。
（二） NFκB信号转导通路的异常与 肿瘤的发生与发展
大量研究表明,IKK/ I kB /NF-κB信号转导 通路的异常可以促进肿瘤的发生发展.许多炎 症因子、致癌剂、促癌剂和肿瘤微环境都可以 激活NF-κB.NF-κB蛋白本身和其调控的蛋白 与肿瘤的发生、增殖、抗凋亡、侵袭、血管生 成和转移有关。在多种肿瘤中NF-κB都处于持 续性激活状态。
（一）NFκB家族及信号通路 1、NFκB家族
NFκB是由一系列同源或异源Rel家族成员 形成的二聚体转录因子的总称，在哺乳动物细 胞中已发现Rel/NF-kB家族的5个成员： p65(RelA)、RelB、c-Rel、p50(NF-kB1)、 p52(NF-kB2)。 NFκB家族中，异源二聚物 p50/RelA(p50/p65)表达最丰富，通常把 p50/p65二聚体称为NFκB。
（一）转录因子的几个基本问题
1、转录因子的修饰：转录因子的磷酸化是最
重要的蛋白质修饰方式，蛋白质磷酸化可影响 转录因子功能的多个方面 （ 1）、核定位的调节：胞浆中的转 录因子与抑制亚基结合，磷酸化使核定位功能 区暴露，如NF-kB与IkB的结合 （2）、DNA结合活性的调节 （3）、转录活性的调节
(1）EB病毒、HCV 病毒等可激活NF-κB相关的信号途径， 抑制Fas/TNF等介导的凋亡 (2） NF-κB 调控Survivin的表达
Survivin是近年来发现的一种凋亡抑制蛋白的成员，它在 胚胎和发育的胎儿组织中表达，在终末分化的成人组织中不表达， 但在大多数的肿瘤组织和转化细胞中大量表达； Survivin的表达与细胞凋亡、细胞增殖、胚胎发育、血 管生成、免疫调节和肿瘤抑制等许多方面都有着广泛的联系。 Survivin对凋亡的抑制与肿瘤预后差、存活 期短密 切相关。 Survivin的启动子区具有多个转录因子结合位点，包括 NF-κB、AP-1。 NF-κB使Survivin过表达，促进其核移位，使细 胞Rb磷酸化增加,促进细胞S期转化,促进细胞增殖;也可通过抑制 caspase3活化而抑制细胞凋亡 Survivin为靶点的抗癌治疗有可能成为肿瘤治疗的一个新 的突破。
–κB及其他转录因子研究常 用的一项方法-EMSA
凝胶迁移或电泳迁移率实验(EMSA) : （EMSA-electrophoretic mobility shift assay）是一种研究DNA 结合蛋白和其相关的DNA结合序列相互作用的技术，可用于定性和定量分 析。这一技术最初用于研究DNA结合蛋白，目前已用于研究RNA结合蛋白 和特定的RNA序列的相互作用。 通常将纯化的蛋白和细胞粗提液和32P同 位素标记的DNA或RNA探针一同保温，在非变性的聚丙烯凝胶电泳上，分 离复合物和非结合的探针。DNA-复合物或RNA-复合物比非结合的探针移 动得慢。同位素标记的探针依研究的结合蛋白的不同，可是双链或者是 单链。当检测 如转录调控因子一类的DNA结合蛋白，可用纯化蛋白，部 分纯化蛋白，或核细胞抽提液。在检测RNA结合蛋白时，依据目的RNA结 合蛋白的位臵，可用纯化或部分纯化的蛋白，也可用核或胞质细胞抽提 液。竞争实验中采用含蛋白结合序列的DNA或RNA片段和寡核苷酸片段 （特异）， 和其它非相关的片段（非特异），来确定DNA或RNA结合蛋白 的特异性。在竞争的特异和非特异片段的存在下，依据复合物的特点和 强度来确定特异结合。
2、 NF-κB活化与细胞周期异常
（1） CyclinD1 在多种肿瘤中过表达。 CyclinD1启动子含有3个κB位点， NF-κB活化具 有促进CyclinD1表达及G1/S期转换的功能。外 界致瘤因素导致NF-κB活化继而调节CyclinD1 的过表达，缩短G1期，促进细胞转化。 （2）CyclinD1启动子区还有两个AP-1结合位 点，3个SP1结合位点，这为从Cross-talk角度 调节CyclinD1表达，导致细胞周期紊乱提供了 分子基础。
2、受体改变与肿瘤 （1）某些生长因子受体表达异常增多 如多种肿瘤组织中发现有编码EGFR的 原癌基因c-erb-B的扩增及EGFR的过度表 达； （2）突变使受体组成型激活 如多种肿瘤组织中证实有RTK的组成型 激活
3、细胞内信号转导蛋白的改变 如小G蛋白（Smgs)在信号转导中起重 要作用，Ras蛋白的基因突变使Ras自身 GTP酶活性下降，造成Ras-Raf-MEK-ERK 通路的过度激活，导致细胞的过度增殖 与肿瘤发生。