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使得機體內(nèi)部參加細胞增殖分化信號通路出現(xiàn)異常，從而會產(chǎn)生不受調整系統(tǒng)制約過分增殖，詳細表現(xiàn)為相關蛋白出現(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，所以對于蛋白質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教堂山分校取得動物學學士學位1981年在哈佛大學取得分子遺傳學博士學位1987年被任命為巴塞爾大學Biozentrum助理教授1995年到1998年以及從到20，他擔任生物化學部門主任，從到20擔任副主席 Biozentrum主任。1995年歐洲分子生物學組織組員（EMBO）年Clotta生物醫(yī)學研究獎20美國科學促進會（AAAS）研究員20Louis-Jeantet醫(yī)學獎2012 Marcel Benoist人文科學獎2013瑞士醫(yī)學科學院院士20歐洲生物化學學會聯(lián)合會（FEBS）漢斯克雷布斯爵士勛章20生命科學突破獎2014 Synergy Grant，歐洲研究委員會20

3、美國國家科學院組員20加拿大Gairdner國際獎20德布勒森分子醫(yī)學獎2016日內(nèi)瓦大學榮譽博士學位2017 Szent-Gyrgyi獎2017拉斯克基礎醫(yī)學研究獎第3頁幾個關鍵點蛋白質磷酸化PI3K-AKT-mTOR信號通路蛋白質組分析LHPP發(fā)覺第4頁蛋白質磷酸化1.在胞內(nèi)介導胞外信號時含有專一應答特點。與信號傳遞相關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，這種共價修飾調整方式顯然比變構調整較少受胞內(nèi)代謝產(chǎn)物影響。2.蛋白質磷酸化與脫磷酸化控制了細胞內(nèi)已經(jīng)有酶活性。與酶重新合成及分解相比，這種方式能對外界刺激做出更快速反應3

4、.對外界信號含有級聯(lián)放大作用；4.蛋白質磷酸化與脫磷酸化確保了細胞對外界信號連續(xù)反應。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PI3K-AKT-mTOR信號通路PI3K-AKT-mTOR是已被確定為癌癥中主要三種主要信號傳導路徑之一。 mTOR是PI3K / AKT下游關鍵激酶，其調整腫瘤細胞增殖，生長，存活和血管生成。癌細胞逃避調整細胞凋亡（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存活。經(jīng)過磷酸化，PI3K-AKT-mTOR在激活抗凋亡組員同時抑制促凋亡組員活性。為了負調整PI3

5、K，細胞含有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信號通路在癌癥干細胞自我更新和對化療或放療抵抗中起著主要作用，這被認為是治療失敗和癌癥復發(fā)根源，以及轉移。第6頁 作為三大主要腫瘤信號通路之一，雷帕霉素通路在肝癌中也出現(xiàn)著異常，詳細表達在腫瘤抑制因子PTEN,TSC1,TSC3缺失，作者經(jīng)過Cre-loxP 基因重組技術特異性缺失PTEN,TSC1基因序列設計出L-dko小鼠肝癌模型，第7頁蛋白質組分析蛋白質組(Proteome)概念最先由Marc Wilkins提出，指由一個基因組(genome

6、)，或一個細胞、組織表示全部蛋白質(Protein). 蛋白質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. 在轉錄時，一個基因能夠各種mRNA形式剪接，而且，同一蛋白可能以許多形式進行翻譯后修飾. 故一個蛋白質組不是一個基因組直接產(chǎn)物，蛋白質組中蛋白質數(shù)目有時能夠超出基因組數(shù)目.而蛋白質組分析技術伎倆包含雙向凝膠電泳、等電聚焦、生物質譜分析及非凝膠技術等，第8頁在對4只20周齡L-dKO小鼠（共12個腫瘤）三種腫瘤進行定量蛋白質組學分析。 未來自6個cre-陰性年紀和性別匹配同窩出生幼崽肝蛋白質提取物等量合并并用作對照，作者確定了每個腫瘤約4,500個蛋白質（擴展數(shù)據(jù)圖

7、1d）。 在最少10個腫瘤中檢測到3,147種蛋白質中，與對攝影比，433種蛋白質上調，262種蛋白質下調第9頁經(jīng)過篩選出蛋白，發(fā)覺組氨酸磷酸化激酶NME1和NME2和以前被報道過抑郁癥關鍵蛋白LHPP改變大，且對其分析后推測其可能為蛋白質組氨酸磷酸化酶。再與確定過組氨酸磷酸化酶PHPT1和PGAM5分析比較。第10頁L-dKo小鼠肝細胞免疫印跡L-dKo小鼠和對照中三者改變第11頁第12頁LHPP作用靶點因為組氨酸激酶NME1和NME2上調與LHPP下調負相關，作者猜測LHPP可能是作為一個組氨酸磷酸酶存在。所以作者針對于蛋白質組中組氨酸磷酸化過程進行了文件查閱得知：磷酸組氨酸因為組氨酸咪唑

8、環(huán)中P受體N位置不一樣出現(xiàn)兩種異構體1-pHis和3-Phis.第13頁作者培育L-dkO腫瘤CB1細胞細胞系，以此細胞系裂解物為底物在體外用LHPP進行酶活性測試。體內(nèi) 酶活性測試則是利用腺病毒遞送系統(tǒng)恢復CB1細胞中LHPP表示。都對應將3-pHis降低，而對于其它磷酸化以及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CB1細胞和人肝癌細胞系SUN449中LHPP表示水平發(fā)覺其對于癌細胞增殖是有抑制作用，而降低表示水平則對于增殖有促進作用第15頁作者又進行了動物試驗，利用腺病毒傳染給8周L-dKO小鼠和同齡對照小鼠分別注射AAV/AAV-LHPP，在20周觀察其肝情況第16頁丙氨酸氨基轉移酶，天冬氨酸氨基轉移酶，乳酸脫氫酶三個癌癥指標在LHPP過量下也表征良好。綜上能夠表明蛋白質組氨酸磷酸酶LHPP是腫瘤抑制劑。第17頁LHPP在人肝癌中表現(xiàn)及其臨床相關性以上內(nèi)容多是細胞試驗和動物試驗，作者為了確定人肝癌中LHPP實際表示情況，對20名肝癌患者腫瘤和非腫瘤肝樣品進行評定，得出結論與在小鼠細胞中結論一致。第18頁在完整動物試驗篩選、驗證之后，研究者對前人公布研