发布时间:2016-04-25 16:12 原文链接: 新研究挑战致癌激酶教条观念

  Polo样激酶(Polo-like kinase,PLKs)是广泛存在于真核生物中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。哺乳动物中包括PLK1、PLK2、PLK3和PLK4。它们在细胞周期各时相中都发挥重要作用。目前,对于PLK1的研究最透彻。

  过去的研究证实,PLK1随有丝分裂进程定位于不同位点,调节分裂期进入、纺锤体形成和胞质分裂等过程。PLK1能够与磷酸化的停靠蛋白结合,从而在不同空间被激活以满足其在细胞周期中的不同功能。PLK1还参与了G2和M期DNA损伤监测点的调节,是DNA损伤恢复后重新进入有丝分裂期的必需条件。此外,PLK1在多种恶性肿瘤中存在过表达且与肿瘤发生密切相关,并在肿瘤治疗中靶向PLK1表现出良好的应用前景,被视作是有潜力的癌症治疗药物靶点(相关研究:北京大学Nature子刊解析重要激酶)。PLK1在癌症中的作用很关键,能够促进癌细胞的增殖,许多药物研发人员都在尝试抑制这种激酶的致癌作用(相关阅读:PNAS:致癌激酶的天然陷阱)。

  近期,弗吉尼亚联邦大学(VCU)Massey癌症中心的研究人员,发现了PLK1基因的一个新功能,即,帮助前列腺癌细胞转移(扩散)到身体的其他部位。这种机制为癌症疗法提出了新的靶标,并对之前关于“PLK1在癌症生长和进展的作用”的观念,提出了挑战。

  这项研究结果发表在最近的《eLife》杂志,并提交到了今年美国癌症研究协会(AACR)的年度会议上,临床前实验首次表明,PLK1可通过启动一个诱导EMT(上皮细胞向间充质细胞转化)的过程,促进前列腺癌细胞的迁移。EMT是一个生物过程,在这个过程中,上皮细胞(排列在血管和器官腔、表面的细胞)可变成间充质 (骨骼) 干细胞,后者可以在体内移动,并分化成多种细胞类型。

  这项研究的首席研究员、VCU Massey 癌症研究中心癌症分子遗传学项目成员、VCU医学院人类和分子遗传学系助理教授Zheng Fu指出:“我们对该领域的一个教条提出了挑战,这个教条强调PLK1在有丝分裂(细胞分裂)中的作用,是肿瘤生长的主要机制。我们表明,PLK1可通过一个完全不同的过程,驱动正常前列腺上皮细胞和前列腺癌细胞的迁移。”

  在使用人类细胞系的前列腺癌临床前实验中,Fu带领的研究团队表明,增加PLK1表达可激活一个称为c-RAF的致癌基因,据证明,这个基因在细胞生长和分裂的调节过程中发挥作用。然而,c-RAF也已被证明能够通过促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,激活信号转导。MAPK调节着细胞的功能,包括增殖、基因表达、分化、细胞分裂和一种形式的细胞自杀,被称为凋亡。该研究团队证明,这种增强的MAPK信号,负责诱导EMT并刺激前列腺癌细胞的转移。

  Fu博士说:“我们的研究结果,可能会对用来治疗晚期前列腺癌的PLK1抑制剂开发,产生深远的影响。此外,这些结果可能扩展到其他癌症,因为之前的研究表明,增强的PLK1表达和结直肠癌、乳腺癌和甲状腺癌的侵袭性之间,存在一种关联。”

  Fu博士计划下一步在前列腺癌患者中探索PLK1和MAPK信号之间的联系,并确定PLK1诱导的EMT是否有助于其他超出细胞迁移和转移的促癌过程。