美国科学家近日研究发现,蛋白IKK alpha(IKKα)调控着角化细胞的细胞周期,并在阻止这些皮肤细胞转化为恶性肿瘤方面扮演了关键角色。研究人员称,这一发现为预防皮肤癌提供了新的治疗标靶。相关论文发表在9月9日的《癌细胞》(Cancer Cell)杂志上。
角化细胞起源于表皮的基底层,用于替换脱落的皮肤表皮细胞。当角化细胞穿越表层上升时,它们进行分化并最终形成皮肤的顶层,由扁平细胞组成。这一周期经过终末分化而结束,这时细胞丧失了繁殖的能力,最终死亡。
在最新的研究中,美国德州大学安德森癌症中心的Yinling Hu和同事制成了角化细胞中删除了IKKα的小鼠模型。经过一系列的实验,研究人员发现,IKKα行使着“岗哨”的功能,它监控着角化细胞的增殖并诱使发生终末分化。而且,即使表皮内只含有很低水平的IKKα也已足够令胚胎皮肤正常发育。
研究人员检查了与缺乏IKKα细胞中过度增殖及减少的分化有关的信号通路。在其中一个,他们发现,IKKα关闭了一个能激活EGFR和其它增长因子的细胞信号回路,这些增长因子之前发现能够调控角化细胞的增殖和分化。
另外一个实验显示,在变异小鼠中删除角化细胞中的IKKα会导致皮肤癌,而灭活EGFR会逆转这一过程。此外,不论是灭活EGFR还是再引入IKKα都能抑制过度的细胞分裂,诱使发生终末分化,通过压制EGFR驱动的信号回路而预防皮肤癌。
研究小组总结说,IKKα是增殖和分化的开关,对于维持皮肤动态静止或稳定,以及预防皮肤癌都是必需的。Hu说:“这一研究说明了IKKα对于维持皮肤动态平衡及预防皮肤癌的重要性,同时揭示了IKKα在这些过程中的作用机制。我们将进一步调查IKKα怎样标靶单个的原初癌细胞,这将产生治疗癌症的新途径。”(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
Cancer Cell,Vol 14, 212-225,Bigang Liu,Yinling Hu
IKKα Is Required to Maintain Skin Homeostasis and Prevent Skin Cancer
Bigang Liu,1 Xiaojun Xia,1 Feng Zhu,1 Eunmi Park,1 Steve Carbajal,1 Kaoru Kiguchi,1John DiGiovanni,1 Susan M. Fischer,1 and Yinling Hu1,2,
1 Department of Carcinogenesis, The University of Texas M.D. Anderson Cancer Center, Smithville, TX 78957, USA
It has long been known that excessive mitotic activity due to H-Ras can block keratinocyte differentiation and cause skin cancer. It is not clear whether there are any innate surveillants that are able to ensure that keratinocytes undergo terminal differentiation, preventing the disease. IKKα induces keratinocyte terminal differentiation, and its downregulation promotes skin tumor development. However, its intrinsic function in skin cancer is unknown. Here, we found that mice with IKKα deletion in keratinocytes develop a thickened epidermis and spontaneous squamous cell-like carcinomas. Inactivation of epidermal growth factor receptor (EGFR) or reintroduction of IKKα inhibits excessive mitosis, induces terminal differentiation, and prevents skin cancer through repressing an EGFR-driven autocrine loop. Thus, IKKα serves as an innate surveillant.