表观遗传修饰与肿瘤

肿瘤的形成受遗传学修饰和表观遗传修饰的影响。长期以来人们一直认为基因突变参与肿瘤的形成,近年来越来越多的证据表明,表观遗传修饰在肿瘤进展中同样具有非常重要的作用。表观遗传调控可以影响基因转录活性而不涉及DNA序列的改变。本文介绍了肿瘤发生发展过程中出现的表观遗传修饰异常,以及通过干预表观遗传修饰治疗肿瘤的应用前景。     

mTOR信号途径与表观遗传关系的研究进展

mTOR(mammalian target of rapamycin)是雷帕霉素在哺乳动物细胞内作用的蛋白激酶, 通过PI3K/Akt信号磷酸化激活而调控细胞分裂、促进转录、信号翻译等, mTOR抑制剂具有抗肿瘤和免疫抑制的潜力, 已进入临床II期试验。DNA甲基化可沉默基因转录, 组蛋白磷酸化的动态变化主要影响信号传导通路中相关基因的转录, DNA甲基化和组蛋白共价修饰以及RNA干扰技术都是表观遗传修饰的方式, 可以调节mTOR信号途径蛋白激酶的表达, 激活或抑制mTOR也可以影响DNA甲基化和组蛋白磷酸化等。本文将对mTOR信号途径与表观遗传关系的研究进展作一综述。     

RNA m6A修饰在肿瘤发展及免疫治疗中的研究进展

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m⁶A)是指在腺苷的N6位置发生的甲基化修饰,是真核m RNA中最常见的表观遗传修饰方式。m⁶A甲基化的紊乱会导致基因转录和翻译过程异常,从而促进癌症的发生和发展。最近的研究表明,m⁶A甲基化不仅可以影响肿瘤的细胞增殖和抑制信号网络,还能调节肿瘤免疫原性。该研究聚焦于探讨m⁶A调节因子在调控肿瘤关键信号通路中的相关机制,并阐述了m⁶A表观遗传修饰调节免疫检查点的表达方式。这将为理解m⁶A表观遗传修饰在调节肿瘤免疫逃逸中的作用和机制提供一个新的思路。此外,该文还强调了基于m⁶A修饰的靶向联合免疫治疗策略的前景和发展方向,这有望提高免疫检查点抑制剂的治疗效果。     

蛋白激酶MSK在表观遗传学调控中的作用及其生物学意义

丝裂原和应激激活的蛋白激酶(MSK)是一类核内丝/苏氨酸蛋白激酶,参与丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路介导的下游基因转录调控和表观遗传学调控.首先,MSK是MAPK通路的下游媒介分子.在丝裂原或应激刺激下,p38或ERK激酶通过级联磷酸化激活MSK蛋白.然后,活化的MSK介导转录因子磷酸化活化和组蛋白H3的10位丝氨酸磷酸化.MSK介导的组蛋白H3磷酸化,可引发组蛋白乙酰化和甲基化修饰的动态变化,相互协同或拮抗,开放染色质结构,利于诱导型基因的表达.除组蛋白H3外,MSK直接磷酸化的下游底物还包括CREB、NF-κB等转录因子以及多个非转录相关蛋白.因此,MSK能在多层次调控基因表达和细胞功能,广泛参与肿瘤转化、炎症反应、神经突触可塑性以及心肌肥大等生物学事件.本文将简要介绍MSK蛋白的研究进展,探讨其在转录调控、表观遗传学修饰等生物学事件中的作用.     

长链非编码RNA相关表观遗传修饰在癌症中的进展*

长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度大于200 nt的RNA分子,编码蛋白质的功能有限,但其功能多样且复杂。已有研究报道lncRNA与肿瘤的发展进程密切相关,lncRNA可以通过不同方式参与细胞内生物学进程的调控,是潜在的癌症调节因子,其中,调节表观遗传修饰水平是其影响癌症进程的主要手段;癌症发病过程中细胞内存在着不同程度的表观遗传修饰,其主要为包括甲基化、乙酰化、磷酸化、糖基化、泛素化等修饰方式在内的DNA修饰、RNA修饰以及蛋白质的翻译后修饰,在癌症的不同阶段其修饰的异常程度不同,从而影响肿瘤发生的生物学进程。研究表明,lncRNA可以通过自身修饰或参与其他生物大分子的表观遗传修饰进程参与癌症的发生发展。因此,回顾了lncRNA所参与的表观遗传修饰形式和lncRNA在表观遗传修饰方面所起到的作用,并概述了lncRNA通过影响表观遗传修饰水平从而调控癌症进程的方法。旨在总结癌症细胞内表观遗传修饰方面所涉及lncRNA的研究进展,为癌症诊断和治疗提供潜在的靶标和生物学标志物。     

组蛋白甲基转移酶SMYD家族与肿瘤

组蛋白甲基化修饰是肿瘤表观遗传学修饰异常的研究热点。这种修饰涉及肿瘤细胞的生物学行为,并参与肿瘤发生、发展和病理转归。含有SET结构域和MYND结构域蛋白的SMYD家族,是一组重要的赖氨酸甲基转移酶,主要通过组蛋白或非组蛋白甲基化修饰,调控其下游靶基因和肿瘤关键信号通路,参与肿瘤发生和发展的整个过程。SMYD家族影响肿瘤细胞的增殖、分化、凋亡、血管形成、侵袭和转移以及化疗敏感性等生物学特性。SMYD家族成员作为肿瘤新型分子诊断标志物和治疗靶点,有着巨大的临床应用价值和意义。本文综述了SMYD家族在肿瘤中的转录调控机制、生物学功能、临床研究意义及其作为分子靶点的抗肿瘤新药研究。     

肿瘤表观基因组学研究进展

多年来遗传学改变一直是肿瘤研究的焦点,近来人们越来越认识到异常表观遗传修饰在肿瘤形成中所起的重要作用。表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰等,其变异会导致基因转录异常。表观基因组学是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。文章主要介绍目前已知的肿瘤表观基因组学相关内容,阐述表观遗传修饰与肿瘤的紧密关系及异常表观遗传修饰作为生物标记在肿瘤诊断、预后及治疗方面的最新研究进展。     

SOCS3通过JNK和STAT3信号通路调控AKT

蛋白激酶B(AKT),在细胞存活、代谢、迁移和侵袭等信号通路中起着重要的调控作用。细胞信号转导抑制因子3(SOCS3)主要参与酪氨酸蛋白激酶(JAK)/信号传导子和转录激活子3(STAT3)传导途径的负反馈调节,可能参与AKT的磷酸化,进而调控肿瘤的发生。根据SOCS3蛋白的生物学特性和AKT信号通路的激活途径,综述了SOCS3在AKT信号通路中的调控作用,以期针对SOCS3靶向AKT信号通路进行抗肿瘤研究,为肿瘤的治疗提供一种新的思路。     

组蛋白乙酰化修饰异常与阿尔兹海默病

阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种以老年斑和神经纤维缠结为病理特征的慢性中枢性神经系统退行性疾病。在DNA编码序列不变的情况下,通过影响基因转录活性(如DNA可接触性、转录因子及调节因子的酶活性等)调控基因表达水平的表观遗传调控在疾病发生中的作用越来越受到重视。研究显示,表观遗传调控在AD病理机制中起重要作用,其中组蛋白乙酰化修饰异常可能与AD发生发展密切相关。现结合组蛋白乙酰化/去乙酰化的发生过程机制,概述组蛋白乙酰化修饰与AD发病机制相关的研究进展。     

新型抗癌药物分子靶标STAT3的研究进展

信号转导与转录激活因子(STATs)是一类发挥信号转导和转录因子调节作用的蛋白质家族,它们可以作为信号转导分子和转录调节因子参与到细胞因子和生长因子对于正常细胞的调控作用中。STATs的异常激活,特别是STAT3激活,和多种人类恶性肿瘤相关联。相关的分子生物学和药理学模型的研究也已确认STAT3在肿瘤发生中的重要作用,这些工作为抗癌药物研发和治疗癌症提供了新的靶标。此外,结构性活化的STAT3突变体就足以诱导瘤原细胞的转化,并且进一步在体内形成肿瘤。结构性激活的STAT3信号通路常常伴随着一些基因如cyclinD1,c-Myc和Bcl-x的上调,同时也会破坏正常细胞生长与生存的调控机制。体外和体内的实验研究结果也证明,对于STAT3信号通路结构性的阻断可以导致STAT3高表达肿瘤类型中的细胞生长抑制和凋亡。这种已被证实了的肿瘤细胞内的结构性激活和生长存活之间的相互联系,为癌症治疗提供了广阔的应用前景。近年来针对STAT3抑制剂的研究逐渐成为热点,本文就此作一综述。     

沙眼衣原体持续感染对Hela细胞TLR4/IL-6/STAT3信号通路的影响

目的：分析沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis,Ct）持续感染对靶细胞TLR4/IL-6/STAT3信号通路的影响.方法：利用Hela细胞分别建立Ct急性感染及持续性感染模型,通过qRT-PCR、ELISA等方法比较Ct感染过程中靶细胞TLR4、STAT3、IL-6转录水平及细胞因子IL-6分泌量的变化.结果：Ct感染后靶细胞TLR4、IL-6、STAT3转录水平及细胞因子IL-6分泌量均呈现时间相关性上调,且持续性感染状态下比急性感染状态下的上调更为显著;IL-6/STAT3的表达量与TLR4转录水平正相关.结论：Ct持续感染过程中TLR4 的持续活化可大幅上调IL-6/STAT3信号通路表达,可能参与了Ct持续感染后慢性炎性损伤过程.     

Unique signal transduction of Eyk: constitutive stimulation of the JAK-STAT pathway by an oncogenic receptor-type tyrosine kinase.

The proto-oncogene c-eyk, the cellular counterpart of a transforming oncogene, v-eyk, encodes a receptor protein tyrosine kinase with a distinctive extracellular region. We now demonstrate that c-Eyk can be constitutively activated through dimerization, and that the active Eyk displays a unique signaling pattern. When the kinase domain of c-Eyk was fused to the extracellular and transmembrane domains of CD8, the resulting chimera showed elevated kinase activity and caused cellular transformation. We found that the activated Eyk kinases, both v- and c-Eyk, constitutively stimulate the JAK-STAT pathway, while exerting little effect on other signaling routes such as the Ras-MAP kinase and the JNK pathways. The activated Eyk kinases specifically stimulate tyrosine phosphorylation of STAT1, STAT3 and JAK1. These downstream molecules also co-immunoprecipitate with the constitutively dimerized form of Eyk. The Eyk kinase activity is required for STAT1 stimulation. We found that the activation of STAT1 but not STAT3 correlates well with cellular transformation. In constitutively stimulating the JAK-STAT pathway, particularly STAT1, Eyk is unique in its downstream signaling and may be dependent on this pathway for cellular transformation.     

Molecular modeling of ErbB4/HER4 kinase in the context of the HER4 signaling network helps rationalize the effects of clinically identified HER4 somatic mutations on the cell phenotype

In the ErbB/HER family of receptor tyrosine kinases, the deregulation of the EGFR/ErbB1/HER1, HER2/ErbB2, and HER3/ErbB3 kinases is associated with several cancers, while the HER4/ErbB4 kinase has been shown to play an anti-carcinogenic role in certain tumors. We present molecular and network models of HER4/ErbB4 activation and signaling in order to elucidate molecular mechanisms of activation and rationalize the effects of the clinically identified HER4 somatic mutants. Our molecular-scale simulations identify the important role played by the interactions within the juxtamembrane region during the activation process. Our results also support the hypothesis that the HER4 mutants may heterodimerize but not activate, resulting in blockage of the HER4-STAT5 differentiation pathway, in favor of the proliferative PI3K/AKT pathway. Translating our molecular simulation results into a cellular pathway model of wild type versus mutant HER4 signaling, we are able to recapitulate the major features of the PI3K/AKT and JAK/STAT activation downstream of HER4. Our model predicts that the signaling downstream of the wild type HER4 is enriched for the JAK-STAT pathway, whereas downstream of the mutant HER4 is enriched for the PI3K/AKT pathway. HER4 mutations may hence constitute a cellular shift from a program of differentiation to that of proliferation.