GABAB受体正向变构剂rac-BHFF诱导前列腺癌细胞中EGFR转激活的分子机制初步研究

摘要

我国癌症中心的数据显示，自2008年起，前列腺癌已成为发病率最高的泌尿系统肿瘤，可见其防治形势非常严峻。目前的治疗措施有手术摘除、放疗、内分泌疗法、免疫疗法等，但仍亟需对其发生、发展机制深入研究以开拓新的治疗措施。 G蛋白偶联受体（G protein coupled receptor，GPCR）是最大也是研究得最多的细胞膜受体家族，根据序列同源性及功能相似性分成6个家族。在经典的GPCR信号通路中，配体激活的GPCR通过与细胞内的G蛋白相互作用发挥功能。此外，GPCR也可通过配体依赖及非依赖途径转激活酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase，RTK），如表皮生长因子受体（EGFR）等，调节细胞应答。β-arrestin是一类与GPCR信号脱敏有关的蛋白，也可作为支架蛋白介导信号转导。 γ-氨基丁酸受体（GABABR）是抑制性神经递质γ-氨基丁酸（GABA）受体的一种，属于GPCR C家族，不仅参与神经系统的功能，在肿瘤中也有表达。研究表明，GABABR可促进或抑制肿瘤的增殖、迁移、侵袭等，但具体机制不明。 实验室曾报道，在人前列腺癌PC-3细胞中，GABABR激动剂baclofen通过配体依赖途径转激活EGFR及其下游ERK1/2信号通路，并促进细胞迁移。本论文以此为基础，探究PC-3细胞中GABABR正向变构剂（PAM）rac-BHFF是否可以转激活EGFR及其下游PI3K/Akt信号通路，并对其分子机制进行初步探讨。 实验发现，rac-BHFF可瞬时诱导Akt的磷酸化，并呈剂量依赖性。免疫沉降（IP）实验结果表明rac-BHFF可诱导EGFR转激活；激光共聚焦实验显示，与EGF相似，rac-BHFF可诱导EGFR内化。EGFR的小分子抑制剂Tarceva及Iressa可以下调rac-BHFF诱导的Akt激活，说明rac-BHFF引起的Akt激活依赖于EGFR转激活。为探讨其分子机制，用Gαi/o抑制剂百日咳毒素（pertussis toxin，PTX）及MMPs抑制剂GM6001处理PC-3细胞，发现二者均不能抑制rac-BHFF引起的Akt激活，提示rac-BHFF诱导的Akt激活不依赖于Gαi/o及MMPs介导的释放活性配体途径。 研究表明，β-arrestin1在GPCR诱导的EGFR转激活中具重要作用。为明确β-arrestin1是否介导rac-BHFF诱导的EGFR转激活，建立β-arrestin1敲低的稳定细胞系，发现敲低β-arrestin1显著下调rac-BHFF诱导的EGFR及Akt的磷酸化水平，说明GABABR诱导的EGFR转激活及其下游Akt的活化依赖于β-arrestin1。用rac-BHFF长时间处理PC-3细胞，发现敲低β-arrestin1抑制rac-BHFF对克隆形成的促进作用，并促进低氧条件下rac-BHFF引起的细胞自噬，提示β-arrestin1在rac-BHFF诱导的细胞应答中具有重要作用。 总之，本文首次发现，GABABR的正向变构剂rac-BHFF可通过β-arrestin1转激活EGFR及其下游的Akt信号通路；rac-BHFF诱导的细胞增殖依赖于β-arrestin1；β-arrestin1可抑制低氧条件下rac-BHFF对细胞自噬的促进作用。这些结果表明，β-arrestin1在GABABR诱导的EGFR转激活、细胞增殖及自噬中起着关键作用。该工作为阐明前列腺癌的发生机制提供了新的理论基础，为前列腺癌的治疗提供了新靶标及新思路。

目录

第一个书签之前