前列腺癌细胞中GABAB受体激活PI3K/Akt信号通路的分子机制

肿瘤病人体内的神经递质是许多抗癌药物缺乏临床疗效的重要原因。中枢神经系统的主要抑制性神经递质GABA的受体GABABR属GPCR家族,由GB1和GB2亚基组成,可调节肿瘤细胞的增殖与迁移,但机制不明。PI3K/Akt信号通路与肿瘤密切相关,PI3K的催化亚基p110β在GPCR激活Akt中起关键作用,但机制不明。申请者发现前列腺癌细胞中有GB1剪切体GB1e 的mRNA表达,且GABABR可显著增强Akt的磷酸化。首创性用本实验室特有的小分子探针鉴定前列腺癌细胞中GB1e蛋白的表达，阐明GABABR、尤其是功能未知的GB1e/GB2通过p110β激活Akt的分子机制以及GABABR是否转激活RTK,明确GABABR-PI3K/Akt信号通路对肿瘤发生、发展中的影响，将为筛选到具临床疗效的抗癌药物以及将治疗神经疾病的抗GABABR药物用于肿瘤的临床治疗(老药新用)提供新的实验依据。

GABA是中枢神经系统中的主要抑制性神经递质，其代谢型受体GABABR属GPCR， 为异二聚体，由GB1和GB2两个亚基组成， 其中GB1有多种剪切异构体， GB1e为其中一种。GABABR其功能异常可导致神经系统的疾病，如精神分裂、焦虑、抑郁等。目前市场上已有针对GABABR开发的治疗神经系统疾病的药物。近年研究表明，作为神经递质受体的的GABABR在肿瘤组织及多种肿瘤细胞系中有表达，可调节多种肿瘤细胞的增殖与迁移，并与肿瘤的发生相关，但具体分子机制不明。此外，有关GB1e的报道目前只有3篇，且仅对其在组织和细胞中的表达进行了初步分析，具体功能不明。.本项目对肿瘤细胞中GABABR调节PI3K/Akt及Raf/MAPK信号通路的分子机制以及GB1e在肿瘤细胞中的功能进行了研究，重要结果及关键数据包括以下三个方面：.1..在PC-3细胞中，GABABR可经由Src瞬时转激活EGFR，进而激活下游的PI3K/Akt及Ras/Raf/MAPK信号通路，该效应不依赖于与GABABR偶联的Giα。目前为止，还未见到GABABR转激活EGFR的报道。.2..GABABR可通过增强MDA-MB-231细胞中上皮细胞标记分子E-cadherin 的表达而抑制EMT，进而抑制细胞的迁移和侵袭。.3..GB1e表达于多种人源肿瘤细胞系及前列腺癌组织中，主要分布于细胞质中，也可分泌至细胞外，并且分泌型GB1e可被细胞摄入胞质中。五例前列腺癌组织中GB1e的表达水平与肿瘤恶性程度呈正相关。过表达GB1e可促进肿瘤细胞的增殖、迁移、MCF-7细胞的克隆形成效率及spheroid形成效率、增强肿瘤干细胞标志分子的转录及ERK1/2的磷酸化水平。有意思的是，分泌型GB1e也可增强MCF-7细胞的克隆形成效率及ERK1/2的磷酸化水平。这些结果提示GB1e可能通过激活Raf/MAPK信号通路而使MCF-7细胞获得干细胞特性。.总之，本研究不但揭示了GABABR调节肿瘤细胞内信号通路的一个新机制，而且也为将针对神经系统疾病而开发的抗GABABR的药物用于肿瘤的临床治疗提供了实验依据。 更为重要的是，本研究为探索GB1e促使肿瘤细胞获得干细胞特性的分子机制及将GB1e作为肿瘤临床诊断的新的标志分子提供了有力的实验依据。