这个帕金森相关蛋白竟“串场”到肿瘤发生机制中!

2019-08-01 转化医学网

近日,英国格拉斯哥大学的研究人员发现一种帕金森相关蛋白——Parkin竟“串场”到肿瘤发生机制中!他们指出Parkin可以高效抑制程序性坏死进而抑制肿瘤发生,而该机制正是机体存在的“天然”抗癌途径!

程序性坏死——与肿瘤那些不得不说的纠葛


程序性坏死,又称坏死性凋亡,是呈现坏死细胞形态学特征的一种程序性细胞死亡形式,是具有独特信号通路、信号传递过程可被特异性抑制剂所抑制而中断、受信号分子调控的有序坏死。程序性坏死主要由肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)启动,通过受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)和受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)作用于混合系列蛋白激酶样结构域(MLKL),传递细胞死亡信号。越来越多的研究表明细胞程序性坏死可参与调控癌症的发生、发展和转移。

过往人们认为肿瘤细胞程序性坏死是一种免疫原性细胞死亡,可抑制肿瘤生长,但一系列新研究却指出细胞程序性坏死能增强髓系细胞诱导的适应性免疫抑制,进而促进肿瘤发生,而且内皮细胞和肿瘤细胞的程序性坏死还会促进肿瘤细胞的转移。那么,程序性坏死对肿瘤而言究竟是利是弊呢?

研究显示,肿瘤细胞可通过扰乱程序性死亡(细胞的另一种死亡方式)系统,激活程序性坏死,让坏死系统占据主导地位来自我保护,维持自身生长发展。也就是说,被肿瘤细胞激活的程序性坏死是肿瘤的“帮凶”。

Parkin——抑制细胞程序性坏死,“天然”抗癌的关键

研究证实每个人体内都会产生一定量的肿瘤细胞,而肿瘤细胞激活的程序性坏死会促进肿瘤的发生发展,那为什么总有人能幸免于难呢?研究人员指出,原因之一是人体内有一个“天然”的抗癌系统——以Parkin为中心的细胞程序性坏死抑制系统。

Parkin是E3泛素连接酶,可与PINK1共同介导线粒体自噬系统,同时还可作为肿瘤抑制因子来发挥功能,在与肿瘤发生相关的各种细胞过程中起到重要的作用。细胞发生异变时往往伴随线粒体的破坏,这就会引发线粒体自噬系统活化,PINK1/Parkin直接互相激活。

Parkin除了作用于线粒体本身,还可以和RIPK3结合并对其进行多泛素化修饰,阻止RIPK3与RIPK1形成坏死小体,从而抑制程序性坏死。另一方面,线粒体的破坏必然导致细胞ATP的耗竭,这就导致高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶AMPK活化,而AMPK可以磷酸化Parkin进而激活其功能。

换言之,以Parkin为中心的细胞“天然”抗癌系统就是通过抑制程序性坏死,抗击细胞癌化以遏制肿瘤的发生。而一旦相应位点发生突变,出现“帮凶”,肿瘤自然无往不利。

这项研究深入解析了细胞程序性坏死抑制系统,指出帕金森相关蛋白Parkin“串场”后是抗癌系统的关键成员,而相关突变也有望成为未来肿瘤治疗的重要潜在靶点,让肿瘤治疗领域又向前迈了一步。

参考文献:Kai Cao, Stephen W. G. Tait .Parkin inhibits necroptosis to prevent cancer.Nature Cell Biologyvolume 21, pages915–91.

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