靶向信号通路干预对肿瘤细胞增殖与凋亡的影响研究

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王舒谕

锦州医科大学医疗学院,辽宁锦州 121000

摘要

靶向信号通路干预是近年来肿瘤治疗的重要研究方向之一,能够通过调控肿瘤细胞增殖与凋亡相关的分子通路,抑制肿瘤生长或增强肿瘤细胞凋亡。研究表明,多个信号通路,如PI3K/Akt、MAPK、Wnt/β-catenin及Notch通路,参与了肿瘤细胞的增殖与生存。靶向这些通路的分子抑制剂已进入临床试验阶段,取得了显著疗效。通过对这些通路的干预,不仅能够有效抑制肿瘤细胞的增殖,还能促进肿瘤细胞的凋亡,提高治疗的精准性和效果。本文综述了这些信号通路的生物学功能及其在肿瘤治疗中的潜力,为靶向药物的开发提供了理论依据。


关键词

靶向信号通路、肿瘤细胞增殖、细胞凋亡、PI3K/Akt、MAPK

正文


引言:

肿瘤是全球范围内导致死亡的主要疾病之一,其发生与细胞的增殖、凋亡失衡密切相关。近年来,靶向信号通路干预成为治疗肿瘤的新策略,通过精准调控相关信号通路可以有效抑制肿瘤生长和促进细胞凋亡,从而延缓肿瘤进展或提高患者的生存率。本综述将重点讨论靶向信号通路干预对肿瘤细胞增殖与凋亡的影响,分析不同信号通路的作用机制,并探讨其临床应用前景。

1.靶向信号通路对肿瘤细胞增殖的影响

1.1 PI3K/Akt通路

在细胞增殖、存活及代谢方面,PI3K/Akt通路发挥着关键功能,异常激活的该通路,在肿瘤中通常表现为PI3K以及Akt的持续激活,引发细胞增殖信号的过度传递,进而促进肿瘤细胞增殖生长,激活PI3K/Akt可抑制细胞凋亡通路,如借助抑制Bax蛋白与激活mTOR的抗凋亡效能,作为靶向治疗中的一个重要策略,抑制PI3K/Akt通路,可有效降低肿瘤细胞的增殖进而提升其对其他治疗的敏感性。1.2 MAPK通路

细胞的增殖、分化、迁移等过程由MAPK通路通过多种激酶(如ERKJNKp38)调控,在肿瘤细胞内,MAPK通路处于过度激活状态,引发细胞周期蛋白的合成和细胞增殖,ERK的激活可加速细胞进入S期,进而推动肿瘤细胞迅速增殖,高活性的MAPK通路还可借助对凋亡基因表达的抑制,让细胞生存时间延长,借由有望打断这些增殖信号,MAPK通路靶向抑制剂,实现对肿瘤细胞生长的抑制。

1.3 Wnt/β-catenin通路

Wnt/β-catenin通路关乎肿瘤细胞的增殖与分化,该通路经由Wnt蛋白的结合及β-catenin的积累,引发下游转录因子的激活,诸如Tcf/Lef,助力细胞周期蛋白的表达,进一步驱动肿瘤细胞的增殖,Wnt/β-catenin通路还参与肿瘤细胞自我更新以及转移,多种肿瘤类型(如结直肠癌、乳腺癌等)的发生与Wnt通路的激活密切相关,临床前研究中,靶向该通路的抑制剂已显示出良好的抗肿瘤效果。

2.靶向信号通路对肿瘤细胞凋亡的影响

2.1 PI3K/Akt通路的抑制

借助促进细胞存活和抑制凋亡,PI3K/Akt通路,避免肿瘤细胞死亡,经抑制PI3K/Akt通路可打破这种保护机制,引导细胞进入凋亡过程,PI3K抑制剂借助上调p53Bax蛋白表达,引发细胞内的凋亡程序,诱导自噬可使PI3K/Akt的抑制增强肿瘤细胞对治疗的反应,提升肿瘤细胞对治疗的反应,特别是于联合其他疗法之际,利于克服肿瘤耐药。

2.2 MAPK通路的抑制

MAPK通路对肿瘤细胞的增殖及生存过程发挥着关键功效,尤其是经由ERK激活推动细胞生长及抗凋亡,阻滞MAPK通路,特别是凭借抑制ERK信号,可显著增进肿瘤细胞的凋亡率,如PD0325901这类ERK抑制剂可有效抑制肿瘤细胞增殖,并借助激活细胞凋亡途径,促使肿瘤细胞步入凋亡阶段,深入研究显示出,MAPK通路的抑制展现出在提升治疗成效和攻克抗药性难题方面的潜力。

2.3 Notch通路的抑制

Notch信号通路在肿瘤细胞的生存、增殖及分化中起着关键作用,等转录因子Hes1Hey1被该通路激活,阻止凋亡基因的表达,协助肿瘤细胞逃离凋亡,针对Notch通路的靶向抑制剂,诸如γ-secretase抑制剂DAPT,可实现对Notch信号传递的阻断,去除对肿瘤细胞的生存保护作用,引起其凋亡,化疗或免疫疗法与Notch通路的抑制联用时,明显增进治疗效果,特别在治疗与Notch失调相关的肿瘤类型中。

3.靶向信号通路的治疗策略

3.1靶向PI3K/Akt通路

PI3K/Akt通路是肿瘤细胞的增殖与存活的关键调控途径,该异常激活情况在多种肿瘤里广泛有存在,以抑制PI3K/Akt通路的异常激活为目的的治疗策略靶向该通路,诱导凋亡肿瘤细胞,临床研究表明,PI3K抑制剂(如IdelalisibAlpelisib)已显示出良好的抗肿瘤效果,尤其在乳腺癌、血液肿瘤等肿瘤中,如MK-2206这类Akt抑制剂也显示出明显的抗肿瘤临床前活性,PI3K/Akt通路靶向治疗策略不仅可单独施行,也可与其他疗法(如化疗、免疫疗法)联合应用,以攻克肿瘤的耐药性,提升治疗的综合成效。

3.2靶向MAPK通路

因其在细胞增殖和生存中的重要作用,MAPK通路成为肿瘤治疗的一个理想靶点,主要通过抑制通路中的关键分子(如BRAFMEKERK),靶向MAPK通路的药物阻断其信号传递,进而促进凋亡并抑制肿瘤细胞的增殖,于黑色素瘤中,BRAF抑制剂(如VemurafenibDabrafenib)展现出显著疗效,且已获FDA批准应用于临床。MEK抑制剂药物(如TrametinibCobimetinib)也呈现出针对多种肿瘤类型的有效性,尤其是在与BRAF抑制剂联合使用的情况下,显著增进抗肿瘤效果,靶向MAPK通路的治疗策略可对肿瘤细胞生长动态产生显著改变,且具有改善肿瘤患者生存率的潜力[1]

3.3靶向Wnt/β-catenin通路

Wnt/β-catenin通路在肿瘤细胞的增殖与转移中起着关键作用,是当下肿瘤靶向治疗的新兴范畴,会导致β-catenin过度积累该通路的异常激活,引发肿瘤细胞的增殖和迁移,靶向Wnt/β-catenin通路的治疗策略旨在借助抑制该通路活性以遏制肿瘤进展。LGK974C59,于临床前研究中已展现出显著的抑制效能,针对Wnt/β-catenin通路的治疗不但能直接抑制肿瘤细胞的增殖,还可降低肿瘤转移,特别是对于结直肠癌、乳腺癌等诸如展现出良好的临床应用潜力,其他治疗方法联合Wnt通路抑制剂应用,也具有提升总体治疗效果的潜力,尤其是对于肿瘤的复发和耐药性管理发挥重要作用[2]

结论

靶向信号通路干预被认为是肿瘤治疗中一个极具前景的方向,借助于精确操控与肿瘤细胞的增殖与凋亡相关的关键路径,可有效提升治疗成效并降低副作用,尽管当下诸多靶向药物已步入临床应用阶段,但耐药机制的研究以及通路间的复杂相互作用仍需进一步深入,更加有效的肿瘤治疗策略或许是靶向信号通路联合免疫、化疗等多模式治疗[3]

参考文献:

[1]廖松.基于单细胞转录组学分析的骨肉瘤及其微环境的靶向治疗研究[D].中国人民解放军医学院,2023.

[2]金瑞日.miR-22-3p通过靶向KDM3A抑制大肠癌细胞增殖、迁移和侵袭[D].南昌大学,2023.

[3]詹海波.外泌体传递CTCF调控IGF2-AS/miR-579-3p/MSH6轴介导自噬信号通路促进骨肉瘤细胞顺铂耐药的机制研究[D].南昌大学,2023.

作者简介:王舒谕(1995.11.02--),女,辽宁开原人,蒙古族,硕士研究生学历,职称:助教,研究方向:病理学。


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