TSC1-TSC2失活上調LDHB與下調CRABP1的機制與功能.pdf

1、膜受體酪氨酸激酶（RTKs）-PI3K/PTEN-AKT-TSC1/2-mTOR信號通路在控制細胞的生長、增殖、分化和存活等過程中起著重要作用。由于該通路包含有很多原癌基因如RTKs、PI3K、AKT和mTOR，和抑癌基因如PTEN、TSCI和TSC2，它們的異常激活或失活都將導致mTOR信號通路的過度活化而致瘤，因此這條信號傳導通路的異常在腫瘤細胞中十分常見，但mTOR異?；罨瘜е履[瘤發(fā)生的具體機制至今仍不甚清楚。
　　 在腫

2、瘤細胞中，葡萄糖更傾向于通過有氧糖酵解被轉化為乳酸，這種現象被稱之為“Warburgeffect”。乳酸脫氫酶(LDH)是催化丙酮酸生成乳酸的關鍵酶，它的活性在多種腫瘤中明顯升高。LDH是由兩個亞基（LDHA和LDHB）組成的四聚體酶。許多研究表明，LDHA在腫瘤中顯著上調，升高的LDHA在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、維持與惡化中起重要作用，而LDHB在腫瘤中的作用鮮有研究。調控LDHB表達的上游信號也不甚清楚。近年來，有研究發(fā)現LDHB在肺癌和睪

3、丸生殖細胞腫瘤中顯著上調，提示LDHB很可能參與了這些腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程。
　　 維生素A及其衍生物維甲酸(retinoicacid，RA)，在脊椎動物發(fā)育、細胞分化和維持體內平衡中發(fā)揮廣泛的效應。維生素A通過一系列的反應催化生成RA，RA進入核內與維甲酸受體(RAreceptors，RARs)及維甲類X受體(RetinoidXreceptors，RXRs)結合，形成異源二聚體，再進一步結合到靶基因上的維甲酸反應元件(RA-re

4、sponseelement，RARE)上，從而促進相關基因的轉錄，產生一系列的生物學效應。鑒于RA在誘導細胞分化、抑制細胞增殖及誘導細胞凋亡等方面的功能，臨床上，RA已經用于一些腫瘤如白血病，黑色素瘤和皮膚鱗狀細胞癌的治療。細胞內維甲酸結合蛋白1(cellularretinoicacidbindingprotein，Crabp1)在各種組織細胞中廣泛表達，它在胞漿中結合RA，限制它進入細胞核，在調節(jié)RA的功能方面起重要的作用。Crabp

5、1在多種腫瘤中發(fā)生改變，但其具體的機制仍不清楚，它在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用也尚未完全明確。
　　 TSC1/TSC2蛋白復合物是mTOR上游的主要的負調控因子，并且TSC1或TSC2突變失活導致的mTOR過度活化是引起結節(jié)硬化病多發(fā)性良性腫瘤的主要原因。TSC1和TSC2缺失的小鼠胚胎成纖維細胞(MEFs)已經廣泛作為研究mTOR信號通路異常及其相關疾病的細胞模型?；诨虮磉_譜分析，我們發(fā)現TSC2缺失的MEFs中，LDHB的表

6、達顯著升高，Crabp1的表達明顯降低。在本研究中，我們對TSC1/TSC2缺失導致的LDHB上調及Crabp1的下調的機制進行了深入地探討，并對它們的生物學功能做了初步的研究。
　　 在論文的第一部分：我們發(fā)現LDHB在TSCl/TSC2功能缺失的細胞中高表達，并且升高的LDHB在TSC1/2-mTOR通路活化導致的腫瘤發(fā)生中起重要的作用。我們發(fā)現，mTORCI活化通過激活STAT3來上調LDHB的表達；活化的STAT3結合在

7、LDHB的intron1上的特異性STAT3的結合位點上促進LDHB的轉錄。我們的發(fā)現為TSC的診斷提供了新的標記物并為治療TSC和其它由mTOR活化引起的腫瘤提供了新的靶點。
　　 在論文的第二部分：我們發(fā)現TSC1/TSC2的缺失能顯著下調Crabp1的表達；TSC1/TSC2的缺失通過上調DNA甲基化轉移酶1(DNMT1)，使Crabp1的啟動子甲基化從而沉默其mRNA的表達。我們還通過體內體外實驗證明，Crabp1的低表