P38MAPK与甲状腺癌

(整期优先)网络出版时间:2012-12-22
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P38MAPK与甲状腺癌

路荣周立奉

路荣周立奉(宁夏银川市解放军第五医院病理科宁夏银川750004)

MAPK(mitogenactivatedproteinkinas丝裂原活化蛋白激酶)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它存在于大多数细胞内,是真核细胞转导细胞外信号到细胞内,引起细胞内反应的一类重要信号系统,参与细胞的生长、发育、分化、凋亡和细胞的恶性转化等一系列生理病理过程[1]。在哺乳动物中,已发现有4条MAPK通路,即细胞外信号调节激酶(ex-tracellularsignal-regulatedproteinkinase,ERK),c-Jun氨基末端激酶或应激激活蛋白激酶(c-JunN-terminalkinase/stress-activatedproteinkinase,JNK/SAPK),ERK5/BMK1(bigMAPkinase1)和p38MAPK通路。1993年,Han等[2]首先在脂多糖刺激小鼠巨噬细胞后分离出一种相对分子质量为38的能迅速发生酪氨酸磷酸化的蛋白激酶——P38MAPK,并从肝细胞cDNA文库中筛选到了编码P38MAPK基因的克隆。近年来的研究表明,该通路在调节肿瘤发病、耐药、转移中起重要作用。因此研究此通路可为临床治疗肿瘤提供新思路。

一、P38MAPK的一般特性

迄今为止,已发现了4个P38家族的亚型,即p38α、p38β、p38γ和p38δ。它们之间有许多相似之处,如氨基酸序列非常相近,同源性60%~70%,都包含有“T-G-Y”双位点磷酸化基序(motif),都能被致炎因子和环境应激激活,具有共同的MAPK激酶—MKK6等。当然,它们也存在一些差异,如p38α和p38β几乎在所有的组织中均有表达,而p38γ主要存在于肌肉组织,p38δ主要存在于肾和肺组织。它们可能被不同的细胞内机制调节,具有不同的特性,并作用于下游不同的生理位点。

二、P38MAPK的作用底物

P38MAPK被磷酸化激活后移位或转移到其它部位,作用于细胞内相应位点,发挥生理调节功能。p38MAPK的作用底物包括转录因子ATF1/2/6、CHOP10、MEF2C、MAPKAPK2和3、MNK1和2等。作用底物可直接或间接影响多种转录因子的活性,特异性调节TNF、c-myc和Fas/FasL等多种基因的转录和表达,调控细胞的分化、凋亡及多种细胞反应。

三、P38MAPK激活引起的多种病理生理反应

(一)P38MAPK与炎症:

研究结果提示P38MAPK信号通路和炎症反应有密切关系。已证实P38MAPK信号通路涉及类风湿性关节炎、早老性痴呆及炎性肠病等多种疾病的发病机制[3]。P38MAPK信号通路的激活在炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)的产生中也起着必不可少的作用。另外,P38MAPK在某些免疫细胞(如GM-CSF、EPO、CSF和CD40等)的增殖和分化过程中发挥了调控作用[4]。

(二)P38MAPK与肿瘤:

1.P38MAPK与肿瘤的研究现状

肿瘤是正常细胞分化异常、增殖过度及细胞凋亡受阻的结果。P38MAPK信号传导通路异常在这些过程中起重要作用。最初的研究表明,P38MAPK在乳腺癌中表达增加[5],并且这种过度表达可能与乳腺癌的发生、转移有关系,近期有研究表明,乳腺癌细胞的耐药与P38MAPK的活化有关[6];张剑等[7]研究表明,P38MAPK在食管鳞癌组织中高表达率明显高于癌旁组织且与淋巴结转移相关;也有实验证实,P38在结肠癌中也出现过表达,并与细胞周期调节因子有关,从而参与大肠癌的发生、发展[8];马伟立等[9]发现在前列腺癌中P38表达增加且出现核转位,推测P38与前列腺癌的发生、发展相关;

2.P38参与肿瘤发生、发展及转移

2.1P38MAPK与细胞凋亡

现有的研究表明,P38MAPK同时存在着抵抗凋亡和增强细胞存活几率的可能,尤其在有炎症反应的情况下,P38MAPK更倾向于抵抗凋亡,提示P38MAPK通路在转导信号中可能存在一个动态的平衡,有反馈途径影响其产生不同效应,也可能与组织特异性有关[10]。

2.2P38MAPK与细胞生长:

P38MAPK在啤酒酵母菌以及哺乳动物细胞生长周期中都发挥了作用[11],P38MAPK在啤酒酵母菌中的过度表达明显减慢了细胞的增殖,但用P38MAPK的特异性抑制剂-SB203580干预哺乳动物细胞同样减慢了细胞的增殖,提示不同的刺激通过不同的信号通路激活或者抑制P38MAPK的表达,对细胞增殖起到调控作用。另外,P38MAPK对细胞生长周期的G1和G2期都有显著影响[12]。

2.3P38MAPK与VEGF

癌细胞的生长、转移依赖新生血管的形成,血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)是最有效的促血管生长因子。以VEGF及其受体VEGFR为靶点治疗癌症是药物研究的热点。Mao等[13]研究表明VEGF通过P38MARK信号传导通路诱导肝癌细胞转移,阻断P38MAPK信号传导通路,可抑制VEGF诱导的肝癌细胞转移。

四、P38MAPK与甲状腺癌

甲状腺癌是内分泌最常见的恶性肿瘤,约占人类全部恶性肿瘤的1%。在甲状腺癌的发病机制中,基因突变是其重要机制[14],在常见的4种病理类型中,约80%的乳头状癌中有BRAF突变、TET/PTC重排和RAS突变;约15%滤泡癌中有RAS突变、PAX8-PPARy及P13K/AKT突变;胡尔特尔细胞瘤中存在RAS突变;髓样癌进展期常见到RET突变[15]。因为大多数基本突变会导致MAPK信号系统的激活。由此,我们推测,在甲状腺癌中这些突变可能会引起P38MAPK的活化,从而引起一系列的事件,参与甲状腺癌的发生、发展及转移等。

参考文献

[1]何造雄,林春龙.缺氧促使鼠气道平滑肌细胞丝裂原活化蛋白酶表达[J].中国现代医学杂志,2005,15(19):2936-2937.

[2]HanJ,LeeJD,TobiasPS,etal.Endotoxininducesrapidproteintyro-sinephosphorylationin70Z/3cellsexpressingCD14[J].JBiolChem,1993,268(33):25009-25014.

[3]HollenbachE,NeumannM,ViethM,etal.Inhibitionofp38MAPkinase-andRICK/NF-kappaB-signalingsuppressesinflammatoryboweldisease[J].FasebJ,2004,18(13):1550-1552.

[4]SaklatvalaJ.Thep38MAPkinasepathwayasatherapeutictargetininflammatorydisease[J].CurrOpinPharmacol,2004,4(4):372-377.

[5]WangHY,ChengZ,MalbonCC,OverexpressionofmitogerractivatedproteinkinasephosphatasesMKP1,MPK2inhumanbreastcancer[J].CancerLett,2003,191(2):229-237.

[6]曾少波,兰明银,菅志远等,乳腺癌细胞耐药过程中p38MAPK活性与细胞凋亡的关系[J].中华乳腺病杂志,2009,3(1):46-52.

[7]张剑,王树俊,裘宋良等,ERK-1和P38在食管鳞癌组织中的表达[J].肿瘤基础与临床,2006,19(3):177-179.

[8]孙泽群,徐少勇,邓长生等,P38及P27在大肠癌中的表达及其临床意义[J].第九届国际治疗内镜和消化疾病学术会议论文汇编:717-718.

[9]马伟立,候垒,崔功静等,P38MAPK在前列腺癌发生中的作用[J].中国现代医药杂志,2009,11(3):11-13.

[10]FraschSC,NickJA,FadokVA,etal.P38mitogen-activatedproteininase-dependentand–independentintracellularsignaltransductionpathwaysleadingtoapoptosisinhumanneutrophils[J].JBiolChem,1998,273(14):8389-8397.

[11]ChenY,MiaoZH,DingJ.TheemergentroleofP38MAPKsintheregulationofcellcycle[J].ShengLiKeXueJinZhan,2004,35(4):315-320.

[12]YeeAS,PaulsonEK,McDebittMA,etal.TheHBP1transcriptionalrepressorandtheP38MAPkinase:UnlikelypartnersinG1regulationandtumorsuppression[J].Gene,2004,336(1):1-13.

[13]MaoH,YuanAL,ZhaoMF,etal.TheeffectofsignalpathwayofmitogenantivatedproteinkinaseonhepatocellualarcarcinomametastasisinducedbyVEGF[J].ChinJDig,2002,20(1):14-16.

[14]姬逸男,解乃昌,BRAF基因突变与甲状腺癌关系的研究进展[J].广东医学,2009,30(7):1183-1185.

[15]袁耿彪,甲状腺癌中的基因突变及其在诊断治疗中应用的研究进展[J].中国肿瘤生物治疗杂志,2009.16(3):305-309.