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1腫瘤細胞中c-FLIP的過表達
在一系列癌癥,如結腸癌、胃癌、胰腺癌、黑色素瘤、卵巢癌、前列腺癌中表達較高。在大多數情況下,c-FLIPL在惡性腫瘤中表達增加;另有研究表明c-FLIPS表達也上調,如在胃癌SNU-216細胞和胰腺癌中c-FLIPS表達上調。c-FLIP的過表達可增加拮抗Fas、TRAIL介導的細胞凋亡。研究證實,在某些組織中c-FLIP的高表達水平還與腫瘤的遷徙有關。在結腸癌、宮頸癌、伯基特淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤和膀胱癌中,c-FLIP的表達水平升高與不良預后有關。c-FLIP異構體在腫瘤細胞中過表達,其表達水平不僅與死亡受體靶向的治療有關,還與傳統治療有關,因為c-FLIP抑制抗癌藥物誘導的細胞凋亡。
2c-FLIP的作用
在外部凋亡通路中,c-FLIP募集到DISC中可以抑制Caspase-8前體的二聚化和活性,從而抑制凋亡事件的發生。c-FLIPL與Caspase-8前體可以形成一個異源二聚體,c-FLIPL與Caspase-8前體的異源二聚化,可以誘導Caspase-8的活性。復合體中Caspase-8的有限激活可以產生p43-c-FLIP和p41/p43-Caspase-8亞單元,然而由于c-FLIPL缺乏蛋白酶水解活性,進一步的切割不能發生,切割的產物繼續與DISC結合,阻止凋亡信號的進一步轉導。盡管如此,活化的Caspase-8能夠接近部分底物,如RIP。RIP在細胞膜上不同的切割,可以導致由Fas配體激活c-FLIPL和c-FLIPS對下游信號通路中c-Fos或者NF-κB的不同調節。
3c-FLIP的轉錄表達調節
越來越多的轉錄調節因子被發現結合在c-FLIP的啟動子上,轉錄調節因子對c-FLIP異構體的不同調節,可能是以一種細胞依賴的方式,在特定刺激條件下決定細胞的命運。實驗證明,調控c-FLIP的轉錄因子有NF-κB、p53、p63、FOXO3a、EGR1、AR、Sp1、E2F1、c-Myc、IRF5、c-Fos、NFATc2和hnRNPk。NF-κB、p53、p63、NFAT、EGR1、hnRNPK、AR和Sp1誘導c-FLIP的表達;而c-Myc、FOXO3a、c-Fos、IRF5和Sp3抑制c-FLIP的轉錄。許多信號通路通過激活這些轉錄因子來調控c-FLIP,其中涉及到TNF配體、生長因子、白介素、趨化因子、DNA損傷試劑或者非傳統的化療試劑。TNF-α和CD40配體可激活NF-κB,導致c-FLIP表達上調從而抑制Fas、TNFR1和TRAIL受體介導的細胞凋亡[。另外PI3K、Akt、MAPK信號通路的激活或者生長因子刺激,也可以誘導c-FLIP的轉錄水平上調。趨化因子IL-8在前列腺癌細胞系中,通過激活NF-κB和雄性激素依賴的轉錄方式而增加c-FLIPS和c-FLIPL的mRNA水平。干擾素-β介導的的激活與PMA或者TRAIL誘導的c-Fos的激活可抑制c-FLIP的表達。c-FLIP異構體的調節機制現在還不完全清楚,可能依賴于轉錄因子或者激活的信號通路,還可能依賴于特定的細胞系。在肺癌中,E2F1可抑制c-FLIPS而不是c-FLIPL的表達;在活性T-細胞中c-FLIPS的表達上調特別依賴于NFATc2;CD40介導的c-FLIPR的表達上調可抑制Fas誘導的細胞凋亡。盡管c-FLIPL和c-FLIPS都受NF-κB調節,但在紅白血病細胞系TF-1中,c-FLIPR的表達是以不依賴于NF-κB的方式被TNF激活所誘導。在HaCat細胞系中用RNAi篩選p63靶標發現,同一種轉錄因子對不同c-FLIP異構體的調節可能不同。p63可能專門誘導c-FLIPR的表達,而抑制c-FLIPR并不影響c-FLIPL表達水平。因此,有必要在不同細胞中研究c-FLIP異構體的表達調控機制。
3.1PKCε/NF-κB信號通路
對c-FLIP的調節NF-κB是真核細胞的轉錄因子,幾乎存在于所有的細胞中。在有害刺激(如病毒、脂多糖、佛波酯及dsRNA)等作用下,PKCε活化并激活NF-κB轉位到細胞核,與多種細胞因子、應激相關等基因啟動子和增強子上的κB序列特異結合,促進細胞因子的過表達和細胞在應激條件下的存活和生長。研究發現,PKCε的活化可以增強c-FLIPmRNA的轉錄,誘導c-FLIP表達上調;而NF-κB活性的抑制則能抑制PKCε誘導的c-FLIP的表達上調。人T細胞白血病Ⅰ型病毒癌蛋白tax可以通過激活NF-κB誘導c-FLIP的表達,抑制Fas介導的細胞凋。NF-κB抑制劑DHMEQ可抑制CLL細胞內NF-κB的活性誘導細胞凋亡,并伴隨NF-κB依賴的抗凋亡基因,如c-IAP、Bfl-1、Bcl-xL和c-FLIP等基因的表達下調。由此可見在上調c-FLIP表達的過程中,PKCε/NF-κB信號通路以及NF-κB的活性起了至關重要的作用。
3.2PI3K/Akt信號通路
對c-FLIP的調節PI3K/Akt信號通路與細胞生長、增殖及癌變密切相關,是細胞內一條重要的信號轉導通路。PI3K催化磷脂酰肌醇(PI)磷酸化生成PIP3,在PIP3存在的情況下,磷脂酰肌醇依賴性激酶,PDK-1)能磷酸化Akt/PKB并使之活化。在腫瘤細胞內,PI3K通過Akt的磷酸化可增強c-FLIPmRNA的轉錄及蛋白質表達水平。PI3K抑制劑下調c-FLIP的表達,增強Fas介導的HL-60細胞凋亡的敏感性。盡管在口腔磷狀上皮細胞癌(OSCC)中,PI3K抑制劑Waltman和LY294002不影響OSCC細胞中Fas的表達,卻能強烈抑制Akt的磷酸化、顯著降低細胞內c-FLIP的水平,促進Fas介導的細胞凋亡。c-Myc作為一個癌基因,在細胞增殖和細胞凋亡中具有雙重作用。PI3K/Akt信號通路的激活可誘導c-Myc的轉錄,而c-Myc表達增加可使c-FLIP表達降低,促進TRAIL誘導的細胞凋亡。染色質免疫沉淀及熒光標記分析顯示,c-Myc結合并抑制了c-FLIP的啟動子,c-Myc的表達增強了TRAIL誘導的DISC中Caspase-8的活性,從而促進了c-FLIP的降解。在對TRAIL敏感的細胞系中,c-Myc的表達水平與細胞對TRAIL的敏感性呈正相關。過表達c-Myc或激活融合的Myc-ER(雌激素受體),可增加TRAIL耐受細胞對TRAIL敏感性;如果用siRNA抑制c-Myc活性,能顯著降低c-Myc的表達和TRAIL誘導的細胞凋亡。c-FLIP是c-Myc的直接靶向作用蛋白,無論是在培養細胞還是在c-Myc誘導腫瘤發生的小鼠動物模型中,過表達c-Myc或者活化Myc-ER都能降低c-FLIP的表達水平,而用siRNA抑制c-Myc的活性則能增強c-FLIP的表達。另外,補體C5b-9復合物可以抑制凋亡蛋白Caspase-8的活化以及對Bid的切割,顯著提高c-FLIPL蛋白的表達水平。但是,PI3K抑制劑LY294002可逆轉C5b-9復合物的抗凋亡效應。綜上所述,PI3K/Akt信號通路對c-FLIP的表達調控具有很重要的作用。
3.3轉錄因子
E2F1對c-FLIP的調節轉錄因子E2F1是在細胞周期S期及細胞凋亡過程中起作用的轉錄因子。研究發現,低水平表達E2F1的肺癌細胞中,c-FLIPs特異性過表達;在不同的肺癌細胞系中,E2F1可以通過下調c-FLIPS并激活死亡誘導信號復合體DISC中Caspase-8,誘導細胞凋亡。E2F1可促進Fas和TRAIL介導的腫瘤細胞凋亡,增強T淋巴細胞抗腫瘤的細胞毒效應。在原發性肺癌細胞中低水平的E2F1可能是促成細胞癌變的一個重要因素,其表達水平的下調將促成腫瘤細胞的免疫逃逸。因此,在死亡受體介導的細胞凋亡通路中,E2F1是一個至關重要的細胞凋亡轉錄調節因子。
3.4其他干細胞因子
(SCF)可增強c-FLIPmRNA的轉錄及蛋白質表達,減弱IFN-γ誘導的細胞凋亡。研究認為,雄激素可以提供前列腺上皮細胞生存信號,前列腺中雄激素的去除會誘導細胞凋亡。在雄激素存在的情況下,雄激素受體被募集到c-FLIP基因的啟動子上,誘導c-FLIP基因的表達,研究表明在雄激素作用下,雄激素受體可以通過調節c-FLIP基因影響前列腺細胞的存活和凋亡。TRAIL誘導腫瘤細胞凋亡的敏感性,除了與c-Myc和MEK/Erk誘導的Caspases活性增強之外,發現Akt-mTOR途徑也調控TRAIL介導的細胞凋亡,該途徑不是增強細胞對TRAIL的敏感性及Akt的表達,而是通過mTOR及其靶蛋白S6激酶和eIF-4E起作用,選擇性地增強抗凋亡蛋白c-FLIPS的翻譯,阻抑TRAIL介導的細胞凋亡。
作者:王琪琳單位:聊城大學