脊髓水平KIF17-mLin10-NR2B转运通路在骨癌痛发生中的作用

我们研究发现脊髓背角含NR2B亚单位的NMDA受体在包括骨癌痛在内的多种疼痛中起重要作用。有研究表明在神经系统NR2B亚单位从胞体转运到树突末端膜上发挥功能是由驱动蛋白KIF17结合接头蛋白mLin10-PDZ1结构域后再结合NR2B并沿微管转运而完成的,破坏或抑制mLin10-PDZ1结构域将导致KIF17不能转运NR2B。本研究在小鼠骨癌痛模型上，使用基因敲除、mLin10-PDZ1结构域小肽抑制剂、NR2B特异性抑制剂的方法，通过行为学、Western-blot、Real-time PCR、激光共聚焦免疫荧光技术，观察骨癌痛小鼠痛行为学和脊髓背角KIF17、mLin10和膜NR2B蛋白表达变化规律，探讨KIF17-mLin10-NR2B转运通路在脊髓水平骨癌痛形成和发展中的作用，从NR2B在神经细胞转运角度来探讨骨癌痛发生和维持机制，为临床控制癌痛提供新的思路和方法。

骨癌痛是最常见的难治性癌痛之一，对其发病机制及防治的研究至今仍未取得突破。本研究在小鼠骨癌痛模型上，使用NR2B特异性抑制剂、KIF17反义寡核苷酸、mLin10-PDZ1结构域小肽抑制剂的方法，探讨KIF17-mLin10-NR2B转运通路在脊髓水平骨癌痛形成和发展中的作用，为临床控制癌痛提供新的思路和方法。我们的研究结果显示⑴在骨癌痛造模后第14天开始，重复鞘内注射艾芬地尔，能显著改善骨癌痛小鼠的痛行为，抑制脊髓NR2B蛋白表达增加，且痛行为学的改善作用时间明显延长，这对临床治疗骨癌痛有重要意义。提示NR2B在骨癌痛的发生发展过程中起到关键作用。⑵在骨癌痛形成过程中脊髓水平GFAP、mGluR3和mGluR5表达从术后第10天起明显增加，持续到术后21天。提示在骨癌痛形成过程中脊髓水平GFAP、mGluR3和mGluR5受体激活可能是机体自身调节痛信号转导的机制之一。鞘内注射mGluR3激动剂APDC和拮抗剂LY341495，以及mGluR5的激动剂CHPG和拮抗剂MTEP，结果提示当给予APDC和MTEP可以明显减轻小鼠骨癌痛，抑制GFAP蛋白表达增加，为临床治疗骨癌痛提供新的思路。⑶鞘内重复注射KIF17反义寡核苷酸来敲出KIF17的蛋白表达，在给药期间完全抑制了骨癌痛小鼠的痛行为，镇痛作用至少持续至停止给药后7天，说明KIF17在骨癌痛维持过程中起到了重要的作用。⑷Myr-RC-13是KIF17竞争性结合于mLin10-PDZ1结构域的特异性结合的小肽抑制剂。免疫共沉淀结果表明，Myr-RC-13能够有效阻断KIF17与mLin10之间的相互作用，表明小肽Myr-RC-13具备潜在镇痛作用的分子基础。行为学结果表明，给药后2小时三种剂量均有一定的镇痛效果，并呈一定的剂量依赖性。小鼠脊髓水平KIF17和NR2B的蛋白水平和荧光强度在小肽干预后均发生了相应的减少或降低，并与行为学结果存在一定的相关性，表明小肽抑制剂影响KIF17和NR2B的表达。综上提示小肽抑制剂Myr-RC-13缓解骨癌痛行为学，与其干扰KIF17、mLin10之间的相互作用、影响NR2B的正常转运及功能发挥有着密切联系。该课题揭示脊髓水平KIF17- mLin10-NR2B转运通路在骨癌痛形成和发展中的作用，为临床防治癌痛提供理论依据。