PTEN基因转染对人膀胱癌细胞BIU-287中PI3K2-Akt信号通路的影响_2

3、讨论
PTEN又称MMAC1或TEP1,是1997年克隆到的一种新的肿瘤抑制基因,定位于人类染色体10q23,有9个外显子和8个内含子,PTEN的cDNA包含一由1209个核苷酸组成的开放阅读框,其翻译的蛋白由403个氨基酸组成,是一种磷酸酶。PTEN蛋白具有与蛋白酪氨酸磷酸酶和蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶催化中心同源的序列,同时还具有脂质磷酸酶作用,故同时具有蛋白磷酸酶和脂质磷酸酶,称之为双重特异性磷酸酶。现已发现在多种类型的原发性恶性肿瘤和各种肿瘤细胞株中PTEN存在有较高频率的缺失或突变,出现表达缺失,如胶质细胞瘤、Cowden综合征、乳腺癌、宫颈癌和前列腺癌等。研究发现,PTEN的表达缺失与这些肿瘤的进程和预后相关,然而PTEN的作用途径至今并未完全清楚。
   PI3K2Akt途径是蛋白激酶偶联受体介导的一条重要的信号转导通路。细胞外信号分子如生长因子结合受体后磷酸化PI3K,活化后的PI3K通过对膜脂质和PIP2的磷酸化反应产生PIP3,PIP3是细胞生长调控中重要的信号分子,它结合Akt并使之定位于胞膜,Akt发生构象改变,易于被磷酸化激活。Akt是一种高度保守的蛋白质丝氨酸/苏氨酸磷酸化激酶,被认为是原癌基因之一,通过对凋亡调控蛋白的磷酸化而抑制细胞的凋亡。活化的Akt作用于其下游底物,促进细胞的增殖,抑制凋亡并对细胞周期起正调控作用。
   本实验用脂质体转染的方法将外源性PTEN导入人膀胱癌细胞系BIU287,RT2PCR证实其在BIU287中稳定表达。应用Westernblot方法,以未转染细胞和空质粒转染细胞为对照,检测PTEN阳性、稳定转染的细胞克隆中P110、磷酸化P110、Akt和磷酸化Akt的表达情况。结果证实转染PTEN后,P110和Akt总蛋白表达水平无变化,而磷酸化P110和磷酸化Akt的表达水平明显降低。这说明PTEN通过它的脂质磷酸酶作用降低了PI3K和Akt的磷酸化水平,阻断PI3K2Akt路径,抑制Akt及其下游激酶的活性,抑制细胞增殖,促进细胞的凋亡,从而抑制肿瘤的发生发展,也就是说PTEN是通过对PI3K2Akt信号传导途径的负调控而抑制肿瘤形成的。Tonks等[5]发现,每种保持PTEN蛋白功能丧失的突变都同时丧失了脂质磷酸酶活性,但其蛋白磷酸酶活性仍表达。这一发现表明脂质磷酸酶活性对于抑制细胞生长起着关键作用,而PTEN2PI3K2Akt通路是脂质磷酸酶作用的最重要途径,因此,可以说PTEN2PI3K2Akt通路是PTEN的主要作用机制。
  PTEN可能通过对PI3K2Akt信号传导途径的负调控而抑制肿瘤的形成,这是对肿瘤抑制的新见解。然而人们对PTEN作用及机制的认识还处于初步阶段,PTEN的具体作用底物及其相互之间的关系,PTEN的表达与肿瘤分期分级的关系及对临床预后影响等尚有待进一步研究。考虑到在人类肿瘤中此类突变的高发频率,直接针对这一途径组分的新药或现行药会有治疗上的巨大优势。   
   

 

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