摘要:该研究发现肿瘤中异常激活的受体酪氨酸激酶ERBB4通过磷酸化TGF-β信号转导的核心分子SMAD4,特异性地增强TGF-β诱导的上皮-间充质转化(EMT)相关靶基因的转录,从而促进肿瘤细胞的迁移和癌症转移(图1)。
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浙江大学生命科学研究院冯新华实验室在Cell Reports线上发表题为ERBB4 selectively amplifies TGF-β pro-metastatic responses 的研究论文。
该研究发现肿瘤中异常激活的受体酪氨酸激酶ERBB4通过磷酸化TGF-β信号转导的核心分子SMAD4,特异性地增强TGF-β诱导的上皮-间充质转化(EMT)相关靶基因的转录,从而促进肿瘤细胞的迁移和癌症转移(图1)。
图1:ERBB4-SMAD4信号轴选择性调控TGF-β介导的EMT、肿瘤细胞迁移与癌症转移
TGF-β在肿瘤发生发展中发挥双重作用。在肿瘤早期,TGF-β通过抑制细胞增殖和促进细胞凋亡,抑制肿瘤的发生;而在肿瘤晚期,TGF-β通过诱导肿瘤细胞EMT、促进肿瘤血管生成和抑制宿主免疫系统的杀伤作用,促进肿瘤的进展与转移。然而,TGF-β在不同阶段对肿瘤细胞的截然相反作用机制尚不明确。
本研究发现,在人非小细胞肺癌中,持续激活的受体酪氨酸激酶ERBB4能够特异性地增强TGF-β的促细胞转移作用,但不影响其生长抑制功能。进一步的机制研究表明,ERBB4通过磷酸化SMAD4的第162位酪氨酸(Tyr162),上调TGF-β下游EMT相关基因的转录,但不影响与细胞生长抑制相关的基因表达。相应地,SMAD4 Tyr162的磷酸化显著增强了TGF-β诱导的肿瘤细胞迁移和肿瘤转移。
本研究首次揭示了SMAD4作为ERBB4的新型底物,介导了TGF-β与受体酪氨酸激酶信号通路的交叉对话。该发现强调了ERBB4-SMAD4信号轴在癌症转移中的选择性调控作用,深化了我们对受体酪氨酸激酶驱动癌症发生发展的分子机制的理解,为人非小细胞肺癌的诊断和治疗提供了新的思路和方向。
博士生罗培红为论文的第一作者,冯新华教授和余奕副教授为共同通讯作者。
来源:营养和医学