生长因子及其受体与信号转导通路
(一)信号转导通路的概念
信号(包括激素或生长因子及细胞因子)与细胞表面或细胞膜中的受体结合,细胞遂接受分子信号,该信号再通过细胞膜经一系列步骤传递给细胞内分子,后者再活化转录因子。这一系列的信号活动被称为信号转导通路。随着肿瘤分子生物学的进展,对肿瘤分子水平认识的逐渐深入,细胞内信号转导已成为普遍关注的生物学问题。
(二)生长因子在信号转导通路中的作用
很多细胞外信号通过诱导细胞内信号转导通路而调控细胞活动,这些通路最终汇聚于一种蛋白激酶上,常常涉及受体蛋白的磷酸化,后者再磷酸化其他的细胞蛋白,化学信号通过数种蛋白磷酸化最终影响转录因子,使细胞内的转录因子活化或失活,信号转导对多细胞机体的细胞生长、分化及各种细胞功能的协调是必需的。目前已克隆了几百种编码各种受体、蛋白激酶、磷酸酶及其他调节蛋白的基因。许多这类基因产物皆与信号转导通路有关,如Ras在癌细胞中已经发生变异。受信号转导通路的调控,决定细胞是否继续分裂,这无疑对肿瘤的增殖和治疗都有重要意义。(https://www.daowen.com)
迄今已发现和描述了60余种生长因子(GF)及受体(GFR)。根据它们作用的靶细胞及与它们作用有关的肿瘤类型,可以分成两大类:①作用于上皮、内皮和间叶细胞的生长因子,与实体性肿瘤的形成有关;②作用于造血和淋巴细胞的生长因子,与血液及淋巴系统恶性肿瘤的形成有关。早在20世纪80年代初,发现三种v-onc与GF或其受体的氨基酸序列具有广泛的同源性,它幻是v-sis与PDGF的β链,v-erb-B与EGFR及v-fms与M-CSF的受体。后来发现许多前癌基因编码GF或其受体、可溶性蛋白质酪氨激酶、酪氨酸激酶活化介导的信号转导途径STP中的蛋白质或细胞核内的调节蛋白质。它们的突变或过度表达能引起细胞恶性转化并出现恶性表型。
TGF-β具有抑制多种恶性上皮肿瘤细胞株增生的能力,这曾被引用于抗癌药物的研究中。TGFβ通过诱导细胞周期G1期的停顿,促进终末期分化,或激活细胞凋亡,对细胞增生起负调节作用。曾发现许多人类肿瘤细胞株中丧失TGF-β的生长抑制作用。因此,TGF-β信号的丧失可能诱发癌症。
造血生长因子在恶性肿瘤发病机制及生长中起作用,如IL-2、IL-6和IL-7是恶性淋巴瘤和浆细胞瘤的增生因子,而GM-CSF与IL-6协同促进骨髓肿瘤细胞的增生。
过去十余年积累的资料已确定了GF及其受体与前癌基因之间的关系。最近的研究进一步指出,影响这些基因的改变可激活GF的STP,从而参与绝大多数人类癌症的发生和发展。这些研究对癌症的治疗提出了新的策略。