LHPP新的肝癌抑制物

1、LHPP新肝癌抑制物MichaelN.Hal,Hindupur S K, Colombi M, Fuhs S R, et al. The protein histidine phosphatase LHPP is a tumour suppressor.J. Nature, .第1頁研究背景癌癥增殖過程中會(huì)使得機(jī)體內(nèi)部參加細(xì)胞增殖分化信號(hào)通路出現(xiàn)異常，從而會(huì)產(chǎn)生不受調(diào)整系統(tǒng)制約過分增殖，詳細(xì)表現(xiàn)為相關(guān)蛋白出現(xiàn)表示異常。分析病前后蛋白差異也成為了靶向治療癌癥新伎倆，所以對(duì)于蛋白質(zhì)組研究在基因組研究之后被愈加重視。查閱文件發(fā)覺半數(shù)肝癌中都有PI3K-AKT-mTOR通路異常。第2頁作者介紹1976

2、年在北卡羅萊納大學(xué)教堂山分校取得動(dòng)物學(xué)學(xué)士學(xué)位1981年在哈佛大學(xué)取得分子遺傳學(xué)博士學(xué)位1987年被任命為巴塞爾大學(xué)Biozentrum助理教授1995年到1998年以及從到20，他擔(dān)任生物化學(xué)部門主任，從到20擔(dān)任副主席 Biozentrum主任。1995年歐洲分子生物學(xué)組織組員（EMBO）年Clotta生物醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)20美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（AAAS）研究員20Louis-Jeantet醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)2012 Marcel Benoist人文科學(xué)獎(jiǎng)2013瑞士醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士20歐洲生物化學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)（FEBS）漢斯克雷布斯爵士勛章20生命科學(xué)突破獎(jiǎng)2014 Synergy Grant，歐洲研究委員會(huì)20

3、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院組員20加拿大Gairdner國(guó)際獎(jiǎng)20德布勒森分子醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)2016日內(nèi)瓦大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位2017 Szent-Gyrgyi獎(jiǎng)2017拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)第3頁幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)蛋白質(zhì)磷酸化PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路蛋白質(zhì)組分析LHPP發(fā)覺第4頁蛋白質(zhì)磷酸化1.在胞內(nèi)介導(dǎo)胞外信號(hào)時(shí)含有專一應(yīng)答特點(diǎn)。與信號(hào)傳遞相關(guān)蛋白激酶類主要受控于胞內(nèi)信使，如cAMP，Ca2+，DG（二酰甘油，diacyl glycerol）等，這種共價(jià)修飾調(diào)整方式顯然比變構(gòu)調(diào)整較少受胞內(nèi)代謝產(chǎn)物影響。2.蛋白質(zhì)磷酸化與脫磷酸化控制了細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)有酶活性。與酶重新合成及分解相比，這種方式能對(duì)外界刺激做出更快速反應(yīng)3

4、.對(duì)外界信號(hào)含有級(jí)聯(lián)放大作用；4.蛋白質(zhì)磷酸化與脫磷酸化確保了細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)連續(xù)反應(yīng)。被磷酸化主要氨基酸殘基：絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸。組氨酸和賴氨酸殘基也可能被磷酸化。第5頁P(yáng)I3K-AKT-mTOR信號(hào)通路PI3K-AKT-mTOR是已被確定為癌癥中主要三種主要信號(hào)傳導(dǎo)路徑之一。 mTOR是PI3K / AKT下游關(guān)鍵激酶，其調(diào)整腫瘤細(xì)胞增殖，生長(zhǎng)，存活和血管生成。癌細(xì)胞逃避調(diào)整細(xì)胞凋亡（自殺）和生存之間平衡正常生化系統(tǒng)。 PI3K-AKT-mTOR通常經(jīng)過抑制促凋亡因子和激活抗凋亡因子來促進(jìn)存活。經(jīng)過磷酸化，PI3K-AKT-mTOR在激活抗凋亡組員同時(shí)抑制促凋亡組員活性。為了負(fù)調(diào)整PI3

5、K，細(xì)胞含有PTEN磷酸酶。 PTEN表示降低間接刺激PI3K-AKT-mTOR活性，從而促成人類腫瘤發(fā)生。最近數(shù)據(jù)表明，PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路在癌癥干細(xì)胞自我更新和對(duì)化療或放療抵抗中起著主要作用，這被認(rèn)為是治療失敗和癌癥復(fù)發(fā)根源，以及轉(zhuǎn)移。第6頁 作為三大主要腫瘤信號(hào)通路之一，雷帕霉素通路在肝癌中也出現(xiàn)著異常，詳細(xì)表達(dá)在腫瘤抑制因子PTEN,TSC1,TSC3缺失，作者經(jīng)過Cre-loxP 基因重組技術(shù)特異性缺失PTEN,TSC1基因序列設(shè)計(jì)出L-dko小鼠肝癌模型，第7頁蛋白質(zhì)組分析蛋白質(zhì)組(Proteome)概念最先由Marc Wilkins提出，指由一個(gè)基因組(genome

6、)，或一個(gè)細(xì)胞、組織表示全部蛋白質(zhì)(Protein). 蛋白質(zhì)組概念與基因組概念有許多差異，它伴隨組織、甚至環(huán)境狀態(tài)不一樣而改變. 在轉(zhuǎn)錄時(shí)，一個(gè)基因能夠各種mRNA形式剪接，而且，同一蛋白可能以許多形式進(jìn)行翻譯后修飾. 故一個(gè)蛋白質(zhì)組不是一個(gè)基因組直接產(chǎn)物，蛋白質(zhì)組中蛋白質(zhì)數(shù)目有時(shí)能夠超出基因組數(shù)目.而蛋白質(zhì)組分析技術(shù)伎倆包含雙向凝膠電泳、等電聚焦、生物質(zhì)譜分析及非凝膠技術(shù)等，第8頁在對(duì)4只20周齡L-dKO小鼠（共12個(gè)腫瘤）三種腫瘤進(jìn)行定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析。 未來自6個(gè)cre-陰性年紀(jì)和性別匹配同窩出生幼崽肝蛋白質(zhì)提取物等量合并并用作對(duì)照，作者確定了每個(gè)腫瘤約4,500個(gè)蛋白質(zhì)（擴(kuò)展數(shù)據(jù)圖

7、1d）。 在最少10個(gè)腫瘤中檢測(cè)到3,147種蛋白質(zhì)中，與對(duì)攝影比，433種蛋白質(zhì)上調(diào)，262種蛋白質(zhì)下調(diào)第9頁經(jīng)過篩選出蛋白，發(fā)覺組氨酸磷酸化激酶NME1和NME2和以前被報(bào)道過抑郁癥關(guān)鍵蛋白LHPP改變大，且對(duì)其分析后推測(cè)其可能為蛋白質(zhì)組氨酸磷酸化酶。再與確定過組氨酸磷酸化酶PHPT1和PGAM5分析比較。第10頁L-dKo小鼠肝細(xì)胞免疫印跡L-dKo小鼠和對(duì)照中三者改變第11頁第12頁LHPP作用靶點(diǎn)因?yàn)榻M氨酸激酶NME1和NME2上調(diào)與LHPP下調(diào)負(fù)相關(guān)，作者猜測(cè)LHPP可能是作為一個(gè)組氨酸磷酸酶存在。所以作者針對(duì)于蛋白質(zhì)組中組氨酸磷酸化過程進(jìn)行了文件查閱得知：磷酸組氨酸因?yàn)榻M氨酸咪唑

8、環(huán)中P受體N位置不一樣出現(xiàn)兩種異構(gòu)體1-pHis和3-Phis.第13頁作者培育L-dkO腫瘤CB1細(xì)胞細(xì)胞系，以此細(xì)胞系裂解物為底物在體外用LHPP進(jìn)行酶活性測(cè)試。體內(nèi) 酶活性測(cè)試則是利用腺病毒遞送系統(tǒng)恢復(fù)CB1細(xì)胞中LHPP表示。都對(duì)應(yīng)將3-pHis降低，而對(duì)于其它磷酸化以及1位磷酸化無顯著影響。第14頁LHPP在腫瘤增殖中作用作者上調(diào)CB1細(xì)胞和人肝癌細(xì)胞系SUN449中LHPP表示水平發(fā)覺其對(duì)于癌細(xì)胞增殖是有抑制作用，而降低表示水平則對(duì)于增殖有促進(jìn)作用第15頁作者又進(jìn)行了動(dòng)物試驗(yàn)，利用腺病毒傳染給8周L-dKO小鼠和同齡對(duì)照小鼠分別注射AAV/AAV-LHPP，在20周觀察其肝情況第16頁丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，乳酸脫氫酶三個(gè)癌癥指標(biāo)在LHPP過量下也表征良好。綜上能夠表明蛋白質(zhì)組氨酸磷酸酶LHPP是腫瘤抑制劑。第17頁LHPP在人肝癌中表現(xiàn)及其臨床相關(guān)性以上內(nèi)容多是細(xì)胞試驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn)，作者為了確定人肝癌中LHPP實(shí)際表示情況，對(duì)20名肝癌患者腫瘤和非腫瘤肝樣品進(jìn)行評(píng)定，得出結(jié)論與在小鼠細(xì)胞中結(jié)論一致。第18頁在完整動(dòng)物試驗(yàn)篩選、驗(yàn)證之后，研究者對(duì)前人公布研