1译本毒液集团,马德里食品高级研究所,西班牙马德里E28049; javier.moral@imdea.org 2 Hepatic再生医学小组,马德里食品高级研究所,西班牙马德里E28049; manuel.fernandez@imdea.org 3杜曼蒂纳研究所,昆士兰大学,布里斯班大学,昆士兰州,昆士兰州4072,澳大利亚4个细胞和分子生物学系,QIMR Berghofer医学研究所,澳大利亚QLD 4006,澳大利亚QLD 4006,澳大利亚QIMR疾病计划,Qimr Medical Research of Qimr Medical Researchs,Bristane Instutte,Qimr Berghhecane,QIMR Berghesutter,Qld brerestions,QMR Berghhecte; jeremy.potriquet@sciex.com(J.P。); jason.mulvenna@gmail.com(J.P.M.)6 AB Sciex,吉尔达法院2号,穆尔格雷夫,墨尔本,VIC 3170,澳大利亚7遗传学和计算生物学系,QIMR Berghofer医学研究所,澳大利亚QLD 4006,QIMR Berghofer医学研究所; pamela.mukhopadhyay@qimrberghofer.edu.au(p.m.); nic.waddell@qimrberghofer.edu.au(n.w.)8昆士兰州布里斯班分子生物科学研究所,澳大利亚昆士兰州布里斯班4072; andreas.brust@iinet.net.au(A.B.); patrickwilhelm@fastmail.com(p.w.); Richard.Clark@uq.edu.au(R.J.C.); p.alewood@imb.uq.edu.au(p.f.a.)9昆士兰州布里斯班大学生物医学科学学院,澳大利亚QLD 4072; t.smallwood@uq.edu.au 10生物科学学院,昆士兰大学,布里斯班,澳大利亚4072; bgfry@uq.edu.au 11免疫学部,QIMR Berghofer医学研究所,布里斯班,澳大利亚QLD 4006; john.miles@jcu.edu.au 12澳大利亚热带健康与医学研究所(AITHM),詹姆斯·库克大学,凯恩斯,凯恩斯,QLD 4811,澳大利亚澳大利亚13号,澳大利亚13分子治疗中心,詹姆斯·库克大学,塞恩斯,库恩斯,QLD 4811,澳大利亚澳大利亚,澳大利亚14澳大利亚生物学和分子生物学中心,曾经maria.ikonomopoulou@imdea.org†联合启示作者。
结合酪氨酸激酶抑制剂Cabozantinib和MTORC1/2抑制剂Sapanisertib阻断ERK途径的活性并抑制肾细胞癌中的肿瘤生长1,2,Siqi Chen 1,2,Siqi Chen 1,2,Siiaolu Yang Yang sato 1,Kazuhito 1,2 , Michael C. Wendl 1,2,4,5 , Tina M. Primeau 1 , Yanyan Zhao 1 , Alanna Gould 1 , Hua Sun 1,2 , Jacqueline L. Mudd 1 , Jeremy Hoog 1 , R. Jay Mashl 1,2 , Matthew A. Wyczalkowski 1,2 , Chia-Kuei Mo 1,2 , Ruiyang Liu 1,2 , John M. Herndon 6,7 , Sherri R. Davies 1,Di Liu 1,Xi ding 1,Yvonne A. Evrard 8,Bryan E. Welm 9,David Lum 9,Mei Yee Koh 9,Alana L. Welm 9,Jeffrey H. Chuang 10,Jeffrey H. Chuang 10,Jeffrey A.Moscow 11 1,Ryan C. Fields 4,Kian-Huat Lim 1,4,Cynthia X. Ma 1,4,Hui Zhang 3,Li ding 1,2,4,6和Feng Chen 1,4
异常激活的激酶信号通路驱动髓母细胞瘤 (MB) 的侵袭和播散。大多数促肿瘤激酶信号通路都参与丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 细胞外调节激酶 (ERK1/2) 通路。MB 细胞侵袭过程中 ERK1/2 的激活状态尚不清楚,其在侵袭控制中的作用尚不清楚。我们为 MB 细胞中的 MAPK ERK1/2 通路建立了一种合成激酶活化重定位传感器 (SKARS),用于实时测量药物反应。我们使用 3D 侵袭试验和器官型小脑切片培养来测试生理相关组织环境中的药物效果。我们发现肝细胞生长因子 (HGF)、表皮生长因子 (EGF) 或碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF) 导致 MB 细胞中核 ERK1/2 快速激活,这种激活持续数小时。与 BCR/ABL 激酶抑制剂达沙替尼同时治疗可完全抑制由 HGF 和 EGF 诱导的核 ERK1/2 活性,但不能抑制由 bFGF 诱导的核 ERK1/2 活性。核 ERK1/2 活性增加与侵袭速度呈正相关。达沙替尼阻断了大多数细胞中的 ERK 相关侵袭,但我们也观察到 ERK1/2 活性低的快速侵袭细胞。这些 ERK1/2 低、快速移动的细胞呈现圆形形态,而 ERK 高、快速移动的细胞呈现间充质形态。达沙替尼有效阻断了 EGF 诱导的增殖,但仅适度抑制组织侵袭,这表明一部分细胞可能通过非间充质运动逃避达沙替尼的侵袭抑制。因此,生长因子诱导的 ERK1/2 核活化与 MB 细胞中的间充质运动和增殖有关,并且可以通过 BCR/ABL 激酶抑制剂达沙替尼阻断。
FLT3中的突变迅速迅速激活RAS/RAF/MEK/ERK生长信号。FLT3-D835Y突变赋予对急性髓样白血病(AML)治疗的FLT3抑制剂的抗性。KRAS-G12C和BRAF-V600E是几种癌症的频繁突变。虽然可以使用对RAS,RAF,MEK和ERK的抑制剂,但它们通常对BRAF或KRAS突变的毒性率通常没有成功。这项研究评估了从Nigella sativa Seed获得的胸喹酮(TQ)的潜力(TQ)作为FLT3-D835Y,KRAS-G12C,BRAF-V600E,MEK,MEK和ERK和ERK和ERK的抑制剂的作用,并以Ras/ras/raf/raf/raf/raf/raf/eRK的方式调整了ras/raf/ras/eRK的表达。细胞与TQ孵育,我们利用RT-QPCR测量靶基因的mRNA水平。对FLT3-D835Y,KRAS-G12C,BRAF-V600E,MEK和ERK蛋白的TQ和参考抑制剂的分子对接进行了检查。TQ显着下调K-RAS,B-RAF,MEK1和ERK2表达式。TQ也停靠在FLT3-D835Y,KRAS-G12C,BRAF-V600E,MEK1和ERK2上,具有较高的结合亲和力和低对接分数。该研究将TQ鉴定为多个靶突变的抑制剂,这些突变可以抵抗对FLT3-D835Y,KRAS-G12C和BRAF-V600E抑制剂的抵抗力,从而有助于改善AML治疗。
成像脑学习和记忆电路激酶信号传导是一个巨大的挑战。基于相的激酶(SPARK)生物传感器的基于相的活性报告剂允许对体内多种相互作用激酶的回路定位研究,包括蛋白激酶A(PKA)(PKA)和细胞外信号调节激酶(ERK)信号。在精确映射的果蝇脑学习/记忆力中,我们发现PKA和ERK信号差异富集在不同的Kenyon细胞连接节点中。我们发现,增强正常电路活性会诱导电路定位的PKA和ERK信号传导,从而在新的突触前和突触后结构域内扩大激酶功能。活性诱导的PKA信号传导与先前选择性ERK信号节点的广泛重叠,而活性诱导的ERK信号在新的连接节点中产生。我们发现,肯尼因细胞中的靶向突触传输阻滞提升了基线ERK信号通常高的肯尼恩细胞中的电路 - 定位ERK诱导,这表明侧向和反馈抑制。我们发现通路链接的孟-PO(人类SBK1)丝氨酸/苏氨酸激酶的过表达,以改善学习获取和记忆巩固导致可分离的Kenyon细胞电路连接节点中的PKA和ERK信号急剧增强,从而揭示了同步和未提到的信号启动的潜在。最后,我们发现一种机械诱导的表现性癫痫发作模型(易于震惊的“爆炸敏感”突变体)具有强烈升高的电路定位的PKA和ERK信号传导。两性在所有实验中均使用,除了半合基因唯一的癫痫发作模型。过度兴奋,学习增强和表皮性癫痫模型具有相当升高的相互作用激酶信号传导,这表明使用依赖性诱导的共同基础。我们得出的结论是,PKA和ERK信号调制在与学习/记忆潜力有关的癫痫发作易感性基础的使用依赖性空间电路动力学中进行了局部协调。
候选心肌细胞(CM)有丝分裂原(例如影响细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路的促菌根,代表了功能性心脏再生的潜在靶标。我们探讨了通过B-RAF原始癌基因(BRAF),BRAF-V600E(CABRAF)的组成性活性突变体激活ERK是否可以诱导新生大鼠工程性心脏组织(ECTS)中的普遍效应。持续的CM特异性CABRAF表达诱导了慢性ERK激活,实质性组织生长,肉瘤和收缩功能的缺陷以及组织僵硬,所有这些都持续了至少4周的培养。表现出广泛的转录组变化,转向糖酵解代谢,连接蛋白43的丧失和备受射击表型。瞬态,强力霉素控制的CABRAF表达表明,CM循环的诱导是迅速的,并且在功能下降之前,并且仅通过短暂的ERK激活才能可逆。一起,BRAF激酶的直接激活足以调节CM循环和功能表型,从而提供了机械洞察力,可以使ERK信号传导在心脏发展和再生背景下的作用。
创伤性脑损伤(TBI)是由于该疾病有效预防和治疗策略的有限可用性,是全球死亡率的重要原因。有效的分子生物标志物可能有助于确定预后并促进TBI的治疗效率。microRNA-124(miR-124)在大脑中最丰富地表达,并通过调节细胞凋亡和增殖的病理过程在多种疾病中发挥不同的生物学作用。最近,越来越多的证据证明了miR-124和TBI之间的关联,但仍然缺乏相关文献来总结有关该主题的当前证据。基于这篇综述,我们发现miR-124是细胞凋亡和增殖的调节因素,并且与TBI的病理生理发展也有密切相关。miR-124通过与多种生物分子和信号通路相互作用,例如JNK,VAMP-3,RELA/APOE,PDE4B/MTOR,MDK/TLR4/NFR4/NF-κB,DAPK1/NR2B,JAK/JAK/STAT3,PI3K/akt,RAS,RAS,RAS/erk/erk/erk/erk/erk/erk/er,已经确定了上调miR-124在促进TBI恢复方面的潜在受益。miRNA纳米载体系统技术的进步为miR-124成为TBI的新型治疗靶标提供了一个机会。然而,miR-124在TBI中作用的基本机制需要进一步研究。此外,还需要全面的大规模研究来评估miR-124作为TBI的治疗靶点的临床意义。
图1。关于5-HT2A受体,TRKB受体和神经元形态可塑性关系的四个主要分子假设。A。5HT2A和TRKB受体的分子信号传导。5HT2A受体的激动剂导致GQ介导的PLCβ激活,这通过将PIP2的水解在IP3和DAG分子中引发了2个平行信号级联。IP3诱导Ca 2+释放和CAMK激活,而DAG激活PKC,然后激活ERK激酶,这两个级联反应都会导致基因表达调节。TRKB激活启动了3个主要的平行信号传导级联反应,由PLCγ,ERK和Akt激酶活性和基因调节以及随后的形态变化。可以假设5HT2A活性通过重叠的信号级联(IP3和ERK)(IP3和ERK)或TRKB通过未知途径或BDNF表达和释放而产生类似于TRKB活性的形态变化。迷幻药引起的形态变化的替代假设提出了TRKB受体的直接相互作用和调节。B. BDNF在大鼠胚胎神经元皮质培养物(RTEN)中诱导的TRKB,ERK和AKT磷酸化,从DIV5到Div7。trkb信号在50 ng/ml的BDNF处理后至少48h时可在AKT和ERK信号分子上测量。数据代表来自不同实验板的平均值±95%CI,双向方差分析,Dunnet与车辆响应的多重比较,**** p <0.0001,n = 4。
毫无疑问,细胞信号操控是抗癌治疗的关键策略。此外,细胞状态决定药物反应。因此,建立细胞状态和治疗敏感性之间的关系对于癌症疗法的发展至关重要。在个性化医疗时代,使用患者来源的离体细胞模型是将关键研究成果转化为临床应用的一种有前途的方法。在这里,我们专注于细胞对抗癌治疗耐药性的非致癌基因依赖性。使用一组具有各种干细胞和 EMT 相关标志物、不同程度的 ERK1/2 和 AKT 磷酸化以及对抗癌治疗反应的患者肺肿瘤衍生细胞系研究了对 MEK/ERK 和 PI3K/AKT 通路抑制剂(关键细胞功能调节剂)的反应信号相关机制。研究激酶之间的相互作用是我们研究的目标。尽管 MEK/ERK 和 PI3K/AKT 相互作用被认为是细胞系特异性的,其中致癌突变起着决定性作用,但我们证明了所有研究的细胞系中 MEK/ERK 和 PI3K/AKT 信号通路之间存在负反馈回路,无论基因型和表型差异如何。我们的研究表明,各种不同的 ERK 信号抑制剂(selumetinib、trametinib 和 SCH772984)可增加 AKT 磷酸化,相反,AKT 抑制剂(capivasertib、idelalisib 和 AKT 抑制剂 VIII)可增加对照细胞和顺铂治疗细胞中的 ERK 磷酸化。然而,激酶之间的相互作用取决于细胞状态。 ERK 和 AKT 之间的反馈被局部粘连激酶抑制剂 PF573228 减弱,并且在悬浮生长的细胞中也是如此,这表明细胞外接触在调节激酶之间的串扰方面可能发挥着作用。此外,研究表明,MEK/ERK 和 PI3K/AKT 信号通路之间的相互作用可能取决于化疗刺激的强度。该研究强调了抗癌治疗期间细胞的空间位置和治疗强度的重要性。
MAPK 抑制剂 (MAPKi) 仍然是转移性黑色素瘤标准治疗的重要组成部分。然而,对这些药物的获得性耐药性限制了它们的治疗效果。肿瘤细胞可以通过重新激活 ERK 而对 MAPKi 产生抗性。当发生这种情况时,肿瘤通常对停药变得敏感。这种药物成瘾表型是由致癌途径的过度激活引起的,这种现象通常被称为致癌基因过量。几种反馈机制参与调节 ERK 信号传导。然而,在突变黑色素瘤中充当致癌基因过量守门人的基因仍然未知。在这里,我们证明 ERK 磷酸酶 DUSP4 的耗竭会导致药物初治和药物耐药突变黑色素瘤细胞中的 MAPK 活化达到毒性水平。重要的是,ERK 过度激活与谱系定义基因(包括 MITF)的下调有关。我们的研究结果为治疗获得性 MAPKi 耐药性和无法耐受 MAPKi 的突变黑色素瘤患者提供了一种替代治疗策略。
