腫瘤細胞生物鐘機制探索
未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response)是應(yīng)激激活的信號通路,可調(diào)節(jié)細胞增殖、代謝和存活。鑒于晝夜節(jié)律生物鐘可調(diào)節(jié)代謝和相關(guān)信號傳導(dǎo),美國南卡羅來納大學(xué)研究者探討了未折疊蛋白反應(yīng)與晝夜節(jié)律生物鐘的關(guān)系。(Nat Cell Biol. 2018, 20: 104-115)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負責(zé)蛋白質(zhì)折疊,一旦內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負擔(dān)過重,便會出現(xiàn)蛋白質(zhì)不折疊或錯誤折疊。針對這一異常情況,細胞會激活未折疊蛋白反應(yīng),減緩新蛋白的合成,提高內(nèi)質(zhì)網(wǎng)折疊蛋白能力,加快錯誤折疊或未折疊蛋白的降解。這一應(yīng)激信號通路,有利于細胞維持穩(wěn)態(tài)。
研究者發(fā)現(xiàn),激活腫瘤細胞的未折疊蛋白反應(yīng),可使關(guān)鍵蛋白Bmal1表達改變。 Bmal1是一種轉(zhuǎn)錄因子,隨晝夜交替上調(diào)或下調(diào)表達,從而調(diào)控晝夜節(jié)律下游基因表達。黑暗狀況下,Bmal1表達水平最高。一旦未折疊蛋白反應(yīng)被激活,Bmal1一直保持低水平,引起相關(guān)晝夜節(jié)律基因表達改變,從而改變細胞生物鐘。
Bmal1蛋白表達改變的意義是什么,研究者發(fā)現(xiàn),乳腺癌、胃癌和肺癌患者Bmal1蛋白表達水平越高,生存時間越長。MYC基因驅(qū)動的腫瘤,未折疊蛋白反應(yīng)會導(dǎo)致Bmal1蛋白表達下降,促進腫瘤生長。這類腫瘤細胞會失去正常的晝夜節(jié)律。一旦Bmal1蛋白高表達,便可取代未折疊蛋白反應(yīng)的作用,使晝夜節(jié)律相關(guān)基因正常表達,從而抑制腫瘤生長。
該研究證實,腫瘤細胞可通過抑制Bmal1蛋白表達,干擾晝夜節(jié)律,得以更長地存活。提示或許應(yīng)該要考慮治療時間,比如在某一時間服用藥物,提高治療的效果,減少對正常細胞的影響。
(編譯 隋唐)
