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TNFα与NOTCH通路协同促进癌症发生

2011年12月22日,美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究团队在《分子细胞》(Molecular Cell)期刊上发表了一项重要研究,揭示了促炎性蛋白肿瘤坏死因子α(TNFα)通过NOTCH信号通路,使一种通常抑制肿瘤形成的蛋白失活,从而促进癌症发生。

研究通讯作者Mien-Chie Hung教授指出,研究小组在细胞系实验中发现,TNFα利用一种机制刺激肿瘤形成。Hung说:“我们发现TNFα介导的炎症反应与NOTCH信号通路之间存在交互作用,而NOTCH通路本身已知能促进癌症的发生和发展。”肝癌是与炎症相关的多种癌症之一,其他还包括胰腺癌等。

这一发现对新型抗癌药物的临床试验具有潜在影响。Hung表示:“TNFα代表了一种非传统的NOTCH信号通路激活机制,可能导致耐药性。”此外,在结肠癌、肺癌和前列腺癌中也观察到两种通路同时被激活,提示这种交互作用可能更为普遍。

然而,Hung也指出,TNFα为个体化治疗提供了机会。TNFα或其激活的IKKα的存在可作为生物标志物指导治疗。“如果患者仅有NOTCH通路激活,那么NOTCH抑制剂可能单独有效;但如果TNFα或IKKα也被激活,NOTCH抑制剂效果可能不佳,需要联合治疗。我们将在动物模型中验证,如果结果良好,将进行临床试验。”

从炎症到肝癌的分子通路

通过一系列实验,Hung及其同事阐明了以下分子信号级联反应:

(1)TNFα作为一种促炎性细胞因子,通过细胞膜传递信号,并通过磷酸化激活IKKα(一种蛋白激酶)。

(2)IKKα进入细胞核,磷酸化转录因子FOXA2,而FOXA2正常情况下会激活肿瘤抑制蛋白NUMB。

(3)NUMB通常阻断NICD蛋白,否则NOTCH1被激活后进入细胞核,启动将正常细胞转化为恶性肿瘤细胞的基因。

(4)当FOXA2被磷酸化后,无法激活NUMB,导致NOTCH1激活。这一新机制为癌症治疗提供了新靶点。

在肝肿瘤组织中,IKKα、磷酸化FOXA2和NOTCH1的表达水平显著高于正常肝组织,且三者表达相互关联。研究作者总结道,鉴定出TNFα与NOTCH1通路之间的关联,为理解TNFα相关肿瘤生长的分子基础以及寻找癌症治疗新靶点提供了新起点。Hung表示,发现抑制FOXA2磷酸化或激活NUMB的方法,将为治疗甚至预防癌症提供新选择。

(责任编辑:glia)