結腸癌“無間道”之TGF-β/Nur77/ID1軸
隨著對轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)作用研究的逐年深入,尤其是TGF-β在腫瘤早期可抑制腫瘤細胞增殖,而在腫瘤晚期具有促進腫瘤轉移的雙重作用,其產生的分子機制成為了研究熱點。
近期,有篇關于TGF-β的文章登陸國際頂級期刊《Nature Communication》,廈門大學藥學院的科研團隊在文章中闡述了在結腸癌發(fā)生過程TGF-β和核受體Nur77對分化抑制因子1 (Inhibitor of differentiation 1, ID1)的雙重調控作用。
? 第一回合:Nur77增強TGF-β誘導的ID1上調表達
ID1是TGF-β調控的靶點,也是結腸癌發(fā)生的關鍵啟動子。本次研究發(fā)現(xiàn)Nur77對TGF-β誘導的ID1表達的有促進作用。TGF-β可顯著誘導LS174T結腸癌細胞中ID1信使RNA (mRNA)和蛋白的表達。TGF-β的這種作用依賴于Nur77和Smad3,因此Nur77增強了TGF-β對ID1誘導表達(如圖1所示),進而促進癌癥的發(fā)生。
圖1 通過抑制Smad3的單泛素化,Nur77轉錄上調TGF-β誘導的ID1表達
? 第二回合:Nur77通過Smurf2下調ID1表達
同時研究人員在Smad4-null SW620和HT29兩種結腸癌細胞系中進行驗證,在這兩種細胞系中抑制和過表達Nur77,分別顯著降低和增強了Smurf2與ID1的關聯(lián)。因此,Nur77可增強Smurf2與ID1的關聯(lián),隨后觸發(fā)Smurf2介導的ID1泛素化并加速ID1的降解(如圖2所示),從而減緩癌癥的發(fā)生。
圖2 Nur77 通過介導與 Smurf2 的關聯(lián)和多泛素化,在翻譯后下調 ID1表達
? 第三回合:TGF-β可切換 Nur77對ID1的調控
單純從上兩個回合看,Nur77既可以上調也可以下調這個癌癥促進因子ID1的表達。聽上去是矛盾的,它既能促癌又能抑癌,這是怎么回事呢?
Smad3的抑制增強了ID1與 Nur77和Smurf2的相互作用,從而增加了ID1泛素化。TGF-β 抑制了ID1的相互作用,但增強了Smad3與 Nur77的相互作用。反過來導致 TGF-β 抑制 Nur77介導的 ID1 降解,但增強 Nur77介導的 ID1 mRNA 轉錄。 因此,TGF-β 增強了Smad3,但抑制了ID1與Nur77 的相互作用,導致 Nur77 從翻譯后負調節(jié)因子轉變?yōu)?/span>ID1表達的正轉錄調節(jié)因子(如圖3所示)。這種調節(jié)也與癌癥不同時期TGF-β的雙重作用不謀而合。
圖3 TGF-β可轉換Nur77對ID1的表達調節(jié)
本次研究向我們揭示了Nur77和TGF-β在調節(jié)ID1表達中的緊密結合的二重性,也為預防結腸癌和開發(fā)靶向藥物、治療方法提供了寶貴信息。關于 TGF-β/Nur77/ID1軸的故事并沒有結束,我們期待更多關于癌癥的發(fā)生密碼在未來被逐一破譯!
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文中涉及云克隆相關指標節(jié)選
靶分子 | 核心貨號 | 靶分子 | 核心貨號 |
TGFb1 | A124 | ID1 | K220 |
TGFb2 | A218 | Smad3 | C123 |
TGFb3 | B949 | Smurf2 | L082 |
Nur77 | D963 | Smad4 | B925 |