Merlin是一种由Neurofibromin 2基因编码的蛋白质,具有肿瘤抑制活性。在恶性间皮瘤、恶性胶质瘤以及胰腺癌等癌症中均发现Merlin蛋白的突变。神经鞘瘤是神经鞘细胞癌化形成的肿瘤,其中仅Merlin发生突变。
此前研究表明:Merlin能够在细胞膜以及细胞核中抑制肿瘤发生。在膜上,Merlin能够抑制多种分裂素相关信号通路,包括MAPK、PI3K/AKT、Wnt等。在核内,Merlin能够抑制E3泛素连接酶。另外,Raf/MEK/ERK信号通路被发现促进神经鞘瘤的发展。然而,MEK1/2抑制剂在治疗神经鞘瘤中出现药物特异性及副作用,因此需要找到特异性更高的药物靶点。
Kinase suppressor of Ras 1 (KSR1)是Raf/MEK/ERK信号通路中的关键支架蛋白。在生长激素刺激下,KSR1向细胞膜移动,与激活后的MEK1/2、ERK1/2及Raf结合形成复合体,并与Ras-GTP相互作用。KSR1对维持ERK1/2活性及细胞周期持续至关重要,近期研究也表明KSR1是潜在的肿瘤治疗靶点。首先,KSR1在多种癌症中表达上调;其次,KSR1突变能恢复线虫及果蝇体内Ras持续激活的效应;最后,KSR1缺失突变体小鼠能正常发育且对Ras介导的皮肤癌耐受。
为研究KSR1作为肿瘤治疗靶点的可行性,英国普利茅斯大学CO Hanemann课题组进行了深入研究,相关结果发表在《Oncogene》杂志上。
首先,作者通过RT-PCR、蛋白质分析、免疫荧光染色及免疫组化证明KSR1基因在神经鞘瘤细胞中明显高表达。
进一步,通过RNAi抑制KSR1表达,结果显示:KSR1下调能降低ERK1/2蛋白激酶活性,并明显抑制癌细胞增殖能力,同时提高凋亡水平。
通过生化手段,作者证明KSR1能与Merlin相互作用。Merlin能抑制KSR1活性,避免细胞癌化;但Merlin缺失时,KSR1充分发挥功能,介导细胞分裂与增殖。
以上结果表明,KSR1是Merlin的下游底物蛋白,能促进癌细胞恶化。因此,KSR1抑制剂可有效治疗Merlin缺失引发的肿瘤。