MEK-ERK和PI3K-Akt信號通路參與調(diào)節(jié)腫瘤細胞對TRAIL敏感性的研究.pdf

1、腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)是腫瘤壞死因子超基因家族中重要的一員，它能夠誘導(dǎo)多種腫瘤細胞發(fā)生凋亡，而對正常細胞幾乎無毒性，已成為一種新的具有開發(fā)潛力的抗腫瘤藥物。但是，并非所有腫瘤細胞都對TRAIL敏感，這使得TRAIL，的開發(fā)應(yīng)用受到一定阻礙。因此，腫瘤細胞對TRAIL敏感性的調(diào)控機制得到了人們的廣泛關(guān)注。 各項研究均已證實，PI3K/

2、Akt和Raf/MEK/ERK信號通路在介導(dǎo)細胞外刺激到細胞內(nèi)反應(yīng)、調(diào)節(jié)基因表達及抑制凋亡等方面起到了重要的作用。在某些腫瘤細胞中，用PI3K抑制劑LY294002抑制Akt的活性或用MEK1/2抑制劑抑制ERKl/2的活性均可顯著提高TRAIL引起的細胞凋亡的比率。 我們首先發(fā)現(xiàn)，在對TRAIL敏感的U937細胞中，LY294002能夠降低細胞對TRAIL的敏感性，U0126則具有與其相反的作用；兩者共同作用也使細胞對TRAI

3、L的敏感性顯著下降。而在對TRAIL不敏感的K562細胞中，兩種抑制劑共同作用使得細胞轉(zhuǎn)變?yōu)門RAIL敏感型且作用效果遠遠高于兩種抑制劑單獨作用的相加。這些實驗結(jié)果表明，在兩種細胞中，PI3K/Akt和MEK/ERK兩條信號通路之間可能存在著相互作用，共同調(diào)節(jié)腫瘤細胞對TRAIL的敏感性。 進一步研究發(fā)現(xiàn)，在U937細胞中，TRAIL能夠持續(xù)抑制PI3K/Akt和MEK/ERK兩條信號通路的磷酸化水平。在K562細胞中，Akt與

4、ERK1/2磷酸化水平的變化呈現(xiàn)相反的現(xiàn)象，當Akt的磷酸化水平在30min內(nèi)達到最高峰時，ERK1/2的磷酸化水平降至最低；而在TRAIL刺激后期，前者的磷酸化水平降到低于本底的水平，后者的磷酸化水平則超過本底水平并持續(xù)至12h。并且，在這兩種腫瘤細胞中均存在著這樣的現(xiàn)象：PI3K/Akt信號通路的激活會對MEK/ERK信號通路的活化起到一定的抑制作用。在U937細胞中過表達并激活A(yù)kt能夠抑制ERK1/2的磷酸化水平并促使細胞更快發(fā)

5、生凋亡；而ERK1/2的持續(xù)激活卻促使細胞對TRAIL的敏感性下降。此外，兩條通路均參與調(diào)節(jié)了促凋亡蛋白Bad的磷酸化水平并具有相反的作用。 綜合以上實驗結(jié)果，我們認為，MEK/ERK信號通路的磷酸化水平是造成U937和K562細胞對TRAIL具有不同敏感性的重要原因。當細胞中MEK/ERK信號通路的磷酸化水平較高時，細胞表現(xiàn)出對TRAIL刺激的不敏感；反之，對TRAIL的刺激敏感，細胞走向凋亡。而P13K/Akt信號通路與ME