膜相關(guān)鳥苷酸激酶轉(zhuǎn)化蛋白2(MAGI2)促進(jìn)星形孢菌素誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制研究.pdf

1、肝癌是一種常見的惡性腫瘤，易轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，患者預(yù)后較差。肝癌轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)與癌細(xì)胞的多種生物學(xué)行為（如細(xì)胞增殖、凋亡等）密切相關(guān)，其中肝癌細(xì)胞凋亡的減少及引起信號分子的改變是人類肝臟腫瘤形成和發(fā)展的重要原因之一。
　　膜相關(guān)鳥苷酸激酶轉(zhuǎn)化蛋白2(membrane-associated guanylate kinase inverted2，MAGI2)也稱S-SCAM（synaptic scaffolding molecule），是一種包

2、含多個結(jié)構(gòu)域、具有募集和錨定細(xì)胞信號蛋白作用的支架蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，MAGI2在腦組織中高表達(dá)，同時(shí)在人肝癌細(xì)胞中表達(dá)，它參與脊椎動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸的形成及穩(wěn)定、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生與發(fā)展，并且是一種潛在的腫瘤抑制因子。星形孢菌素(staurosporine，STS)是一種蛋白激酶C(Protein kinase C，PKC)及其他蛋白激酶類的抑制劑，可促進(jìn)神經(jīng)突觸的生長，抑制腫瘤細(xì)胞血管內(nèi)皮生長因子(vascular endotheli

3、al growth factor，VEGF)的上調(diào)，作為常用的細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，但星形孢菌素誘導(dǎo)凋亡的具體機(jī)制及影響其誘導(dǎo)凋亡的相關(guān)信號分子的表達(dá)調(diào)控還有待研究，因此其尚未作為化療藥物廣泛應(yīng)用于臨床。本課題組曾報(bào)道，MAGI2抑制人肝癌細(xì)胞的遷移和增殖，但在影響星形孢菌素誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡方面鮮有報(bào)道。探討MAGI2對星形孢菌素誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡敏感性的影響及其分子機(jī)制是本文研究的重點(diǎn)。
　　已有研究證明MAGI2的第三

4、個PDZ(PDZ2)結(jié)構(gòu)域與PTEN蛋白C-末端的PDZ-結(jié)合結(jié)構(gòu)域具有高親和力，MAGI2可能通過與PTEN結(jié)合發(fā)揮一系列生物學(xué)功能。張力蛋白同源蛋白(phosphatase and tensin homologue deleted onchromosome ten，PTEN)是一種具有磷酸酶活性的抑癌基因產(chǎn)物，是抑制細(xì)胞生長、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、調(diào)控細(xì)胞周期及抑制細(xì)胞遷移和增殖等生物學(xué)行為的重要調(diào)節(jié)分子。本課題組也曾發(fā)現(xiàn)，MAGI2抑制的

5、人肝癌細(xì)胞遷移和增殖的作用與PTEN密切相關(guān)，PTEN蛋白質(zhì)的上調(diào)參與了MAGI2對人肝癌細(xì)胞遷移和增殖的抑制作用。PI3K與AKT組成的PI3K/AKT信號通路在細(xì)胞的增殖和存活中起著重要的作用。磷酸化是AKT活性的體現(xiàn)形式，活化的AKT作為細(xì)胞存活因子，能降低凋亡因子與增加抗凋亡蛋白的活性。PI3K/AKT信號通路是受多因素調(diào)節(jié)的，其負(fù)反饋主要由PTEN調(diào)節(jié)。PTEN使PIP3脫磷酸，來維持PIP3的低水平，從而下調(diào)PI3K/AKT

6、的磷酸化。
　　本文將主要探索MAGI2通過PTEN信號通路調(diào)節(jié)STS誘導(dǎo)的人肝癌細(xì)胞凋亡及其分子機(jī)制。本文分兩部分，第一部分研究MAGI2對星形孢菌素誘導(dǎo)的人肝癌細(xì)胞凋亡的影響，我們將vector質(zhì)粒，myc-MAGI2質(zhì)粒瞬時(shí)轉(zhuǎn)入BEL-7404人肝癌細(xì)胞株中分別命名為vector-7404和myc-MAIG2-7404細(xì)胞。我們發(fā)現(xiàn)與vector-7404細(xì)胞相比，myc-MAGI2-7404細(xì)胞能夠促進(jìn)星形孢菌素誘導(dǎo)的細(xì)胞

7、凋亡，并具有時(shí)間和劑量依賴性。第二部分對MAGI2增強(qiáng)STS誘導(dǎo)的人肝癌細(xì)胞凋亡敏感性的分子機(jī)制進(jìn)行研究，觀察發(fā)現(xiàn)myc-MAGI2-7404細(xì)胞中PTEN蛋白表達(dá)增加且降解速度減慢，而PTEN mRNA水平無明顯變化。揭示MAGI2是通過抑制PTEN蛋白降解速率而發(fā)揮作用，而不影響PTEN mRNA水平。我們用激光共聚焦方法證明了MAGI2與PTEN可發(fā)生共定位形成復(fù)合物，加入星形孢菌素使得共定位作用增強(qiáng)，提示myc-MAGI2-74

8、04細(xì)胞中MAGI2與PTEN結(jié)合可能通過增強(qiáng)MAGI2-PTEN復(fù)合物的形成從而阻止PTEN的降解。我們針對PTEN進(jìn)行RNA干擾使PTEN蛋白表達(dá)下調(diào)，并檢測MAGI2促進(jìn)的細(xì)胞凋亡敏感性，結(jié)果顯示，PTEN表達(dá)的下調(diào)有效抑制了MAGI2促進(jìn)的STS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。我們進(jìn)一步研究了在MAGI2促進(jìn)的STS誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡過程中AKT的作用，結(jié)果表明，MAGI2通過與抑癌基因產(chǎn)物PTEN相互作用能夠降低AKT的磷酸化水平，從而加速了STS

9、誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡。
　　綜上所述，過表達(dá)MAGI2可引起PTEN蛋白表達(dá)明顯上調(diào)，其機(jī)制是MAGI2通過加強(qiáng)與PTEN的相互作用，抑制了PTEN蛋白質(zhì)降解速率;PTEN通過其脂質(zhì)磷酸酶活性作用降低AKT的磷酸化水平，從而參與MAGI2促進(jìn)的STS誘導(dǎo)的人肝癌細(xì)胞凋亡敏感性。支架蛋白MAGI2通過與PTEN相互作用從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡，實(shí)現(xiàn)其抑癌功能。本文結(jié)果提示上調(diào)MAGI2蛋白水平可以改變肝癌細(xì)胞的部分惡性生物學(xué)行為，為分子干預(yù)治